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第21章 电力电子技术基础

电子系统及其控制已经在电力技术领域得到广泛应用,因此,学习掌握电力电子技术知识变得十分必要。

21.0 引言

  电子系统及其控制已经在电力技术领域得到广泛应用,因此,学习掌握电力电子技术知识变得十分必要。虽然无法在本章节中涵盖这一学科的全部内容,但是将就大多数电力电子电路的基本运行原理进行简要介绍,其中包括一些日前正受到普遍运用的电路。

  只要一提到电力电子器件,首先会想起二极管和晶闸管。它们广泛运用于交直流变换的电力电子系统中。接着会讨论更多现代电力电子器件的应用,如门极关断(GTO)晶闸管、双极结型晶体管(BJT)、金属-氧化物-半导体场效应晶体管(power MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。它们在电路中的作用与晶闸管基本上没有区别。在电力电子电路中,这些器件基本上都工作在高速开关状态,大多数电力电子系统能通过电路的开通、关断来进行解释分析。电力电子电路并不简单,但是即使半导体背景知识并不深入的人也能理解其基本特性。

21.1 电位

21.2 基本电气元件的端电压

二极管和二极管电路

21.3 二极管

21.4 二极管的主要参数

21.5 电阻串联型电池充电器

21.6 电感串联型电池充电器

21.7 单相桥式整流电路

21.8 滤波

21.9 三相三脉波二极管整流电路

21.10 三相六脉波整流电路(三相桥式整流电路)

21.11 有效线电流、基波线电流

21.12 畸变系数

21.13 位移因数、总功率因数

21.14 谐波分量与THD

晶闸管和晶闸管电路

21.15 晶闸管

21.16 门极触发原理

21.17 晶闸管的功率增益

21.18 电流中断与强迫换流

21.19 基本晶闸管功率电路

21.20 带无源负载的可控整流电路(电路1)

21.21 带有源负载的可控整流电路(电路2)

21.22 电网换流逆变器(电路3)

21.23 交流静态开关(电路4)

21.24 周波变换器(电路5)

21.25 三相六脉波可控变流器(电路6)

21.26 基本工作原理

21.27 三相六脉波整流器带有源负载

21.28 延迟触发一整流模式

21.29 延迟触发一逆变模式

21.30 触发范围

21.31 变流器等效电路

21.32 三相六脉波变流器中的电流

21.33 功率因数

21.34 换流重叠

21.35 关断角

DC-DC变换电路

21.36 半导体开关

21.37 直流变换器

21.38 快速开关

21.39 阳抗转换

21.40 基本二象限直流直流变换器

21.41 二象限电子变换器

21.42 四象限直流直流变换器

21.43 开关损耗

21.44 直流交流方波变换器

21.45 直流交流PWM变换器

21.46 直流交流正弦波变换器

21.47 正弦波的产生

21.48 PWM脉冲列的产生

21.49 直流交流三相变换器

21.50 变换器作为通用发电机

21.51 小结

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