目 录
第一节 晶闸管及其工作原理
第二节 单相AC-DC变换电路
第三节 三相AC-DC变换电路
第二章 DC-DC变换电路
第一节 直流斩波电路的工作原理
第二节 降压斩波电路
第三节 升压斩波电路
第四节 升降压斩波电路
大圆针织机
第五节 复合斩波电路
第六节 直流斩波电路应用实例
第三章 DC-AC变换电路
第一节 有源逆变的基本原理
第二节 有源逆变应用电路
第三节 无源逆变电路
第四节 电压型和电流型逆变器
第五节 负载换流式逆变电路
第六节 脉宽调制（PWM）型逆变电路
第七节 逆变电路应用
第八节 软开关的基本概念
第四章 AC-AC变换电路
第一节 交流开关及应用
第二节 单相交流调压电路
第四节 三相交流调压电路
第五节 交—交变频电路
第五章 晶闸管触发电路
第一节 晶闸管对触发电路的要求
第二节 正弦波同步的触发电路
第三节 锯齿波同步的触发电路
第四节 集成触发电路
第五节 同步分析
第一节 电力电子器件的串联和并联
毛发生长剂第二节 过电压与过电流保护
第三节 缓冲电路
第四节 过热保护
参 考 文 献
1 王兆安,黄 俊. 电力电子技术. 北京: 机械工业出版社，2000，5 第4版 2 莫正康. 电力电子应用技术. 北京: 机械工业出版社，2000，5 第3版
3 黄 俊,王兆安. 电力电子变流技术. 北京: 机械工业出版社, 2001，1 第3版
4 郑忠杰. 电力电子变流技术. 北京: 机械工业出版社, 2001，6 第2版
5 邢向峰. 产品使用说明书. 杭州西子固态继电器有限公司 2002
6 李 宏. 电力电子设备用器件与集成电路应用指南. 北京: 机械工业出版社，2001，6 第1册 第1版
7 曹 杰. 晶闸管智能模块产品说明书.
8 张庆范. 电力电子快速同步分析方法. 济南：山东大学, 2002.3
概 述
1．电力电子技术
什么是电力电子技术？电力电子技术就是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，就是对电能的电压、电流、频率和波形等进行变换和控制。
电力电子技术包括电力电子器件、电路和控制三个方面，是横跨电力、电子和控制三大电气工程技术领域的交叉学科。电力电子技术和信息电子技术（模拟和数字电子技术）是电子技术的两大支柱。
电力电子器件的特点是：体积小、重量轻、容量大、寿命长、无触点、无噪音、控制方便。电力电子装置的特点是：无触点、无噪音、结构简单、可靠性高、节能、工作性能好等。电力电子技术的控制电路是弱电部分，主电路是强电部分，具有弱电控制、强电输出的特点。
2．电力电子器件的发展
第一代 晶闸管 晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通，而不能使其关断，即不能自关断，因而属于半控型器件。1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管，晶闸管以其优越的电气性能和控制特性很快取代了水银整流器和旋转机组，应用领域迅速扩大。
第二代 功率开关器件 通过对门极（基极、栅极）的控制既可以控制其导通，又可以控制其关断，能自关断的器件，属于全控型器件。70年代后期全控型器件发展迅速，其优越的性能把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。
可关断晶闸管（GTO——Gate Turn-off Thyristor） 门极加正脉冲开通，门极加负脉冲关断，即需要门极电压，又需要门极电流，属于电流控制型。GTO耐压高，载流能力大。工作频率：一般GTO可达1kHz,高频GTO可达3khz。
电力晶体管（GTR——Giant Transistor） 基极加正信号开通，基极加负（零）信号关断，即需要基极电压，又需要基极电流，属于电流控制型。GTR通态压降小，载流能力大。工作频率可达10kHz。 又称功率晶体管、双极结型晶体管（BJT——Bipolar Junction Transistor）。
电力场效应晶体管（MOSFET—Metal Oxide Semiconductor FET ） 栅极加正电压（电平）开通，栅极加负（零）电压（电平）关断，需要很小的栅极充放电电流，属于电压控制型。驱动功率小，开关速度快。工作频率可达数百kHz～MHz。
第三代 复合功率开关器件 它是由两个电力电子器件的组合。
绝缘栅极双极晶体管（IGBT） IGBT是MOSFET 和GTR 的复合，具有二者的优点，80年代后期异军突起，IGBT已经取代 GTR。kHz
集成门极换流晶闸管（IGCT） IGCT是MOSFET 和GTO 的复合，具有二者的优点。
MOS控制晶闸管（MCT）
第四代 智能功率模块，功率集成电路
智能功率模块，功率集成电路屋脊棱镜
3氧化挂具．电力电子技术应用
整流器 把交流电变成直流电，AC-DC变换。
逆变器 把直流电变成交流电，DC-AC变换。
调压器 把固定交流电变成可变交流电,AC-AC变换。
斩波器 把固定直流电变成可变直流电,DC-DC变换。
电力电子技术是电工技术的分支之一。应用电力电子器件和以计算机为代表的控制技术，对电能特别是大的电功率进行处理和变换，是电力电子技术的主要内容。可以认为，电力电子技术包括下面三大部分：
1 元器件（电力电子器件、磁元件及电容器等）。
2 电力电子（功率）变流（换）技术，包括改变频率、电压、电流（量值与类型变换）及变换相数等。
3 控制技术、微电子与电力电子两种技术结合，实现智能控制。
电力电子技术的应用已深入到工业生产和社会生活的各方面，典型的用途类别如：电化学、直流牵引、直流传动、交流传动、电机励磁、电镀及电加工、电磁合闸、冲电、中频感应加、交流不间断电源、稳定电源、电子开关、高压静电除尘、直流输电和无功补偿等，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源，并成为新能源（燃料电池、太阳能和风力发电等）与电网的中间接口。碳纤维加热膜
一、电力电子器件及其发展概况
1948年普通晶体管的发明引起了电子工业革命。半导体器件首先应用于小功率领域，如通信、信息处理的计算机。1958年，从美国通用电气公司研制成功第一个工业用的普通晶闸管开始，大大扩展了半导体器件功率控制的范围。电能的变换和控制从旋转的变流机组、静止的离子变流器进入以电力半导体器件组成的变流器时代，这标志着电子技术的诞生，晶闸管为电力电子学科的建立立下汗马功劳。
至今晶闸管及其派生器件仍广泛应用于各种变流器，并且还在发展中。由于包括晶闸管在
内的电力电子器件具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等特点，用它构成的变流装置具有可靠性高、寿命长、容易维护等优点，特别是它可节约能源，所以得到飞速的发展。可以认为电力电子学就是应用在电力技术领域中的电子学，它是电气工程三大主要领域：电力、电子和控制之间的边缘学科。
本书从工业电气自动化专业的培养目标出发，在对电力电子器件进行必要介绍的基础上，主要论述各种类型的电力电子变流电路及其控制方法。
30多年来，随着半导体制造技术和变流技术的发展，一代一代的电力电子器件相继问世，使它的应用领域迅猛扩大，如交流电动机变频调速技术蓬勃发展起来，日益迫切需要可控制关断的、即
新型电力电子器件花样繁多，各国正设法扬长避短，构思新的复合器件。IGBT便是在GTR和MOSFET之间取其长、避其短而出现的新器件。它实际上是用MOSFET驱动双极型晶体管，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。与此相仿，MCT是MOSFET驱动晶闸管的复合器件，集场效应晶体管与晶闸管的优点于一身，被认为是性能最好，最有发展前途的一种器件。
可以说，70年代评价电力电子器件的品质因素的主要标准是大容量即电流×电压。到80年代，器件发展的主要目标是高频化，所以评价器件品质因素的标准是功率×频率。当今90年代，电力电子器件发展的主要目标是高性能化，即大容量，高频率，易驱动，低损耗。因此评价器件品质因素的主要标准是容量、开关速度、驱动功率、通态压降、芯片利用率。为了实现这一高性能化，将出现许多重要的工艺：如平面工艺、大规模集成工艺、多层金属化、厚膜技术和高能量技术
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