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第一章 电力电子技术概述2

1.1 电力电子学的定义2

第一部分 电力电子技术概述2

1.2 电力电子技术发展简况3

1.3 电力电子技术在传统产业中的作用5

一、概述5

二、电力电子技术与节能6

三、电力电子技术与节材7

四、电力电子技术与机电一体化8

第二章 功率晶体管（GTR）、模块及其应用12

2.1 GTR的工作原理12

第二部分 电力电子器件12

2.2 GTR的基本特性与主要参数13

一、静态特性13

二、动态特性14

三、主要参数16

2.3 GTR驱动电路18

一、正向偏置电路的设计18

二、反向偏置电路的设计20

三、理想的基极驱动电路21

四、各种驱动电路举例23

五、混合集成驱动电路模块24

六、驱动电路的设计与安装注意事项26

2.5 GTR的保护技术27

二、配线方式27

2.4 GTR的并联连接技术27

一、器件特性控制27

一、过电压的产生与保护28

二、过电流的产生与保护30

第三章 功率场效应晶体管（MOSFET）及其应用34

3.1 概述34

3.2 MOSFET的结构与特点34

一、结构34

二、特点35

3.3 MOSFET的定额与特性35

一、主电极特性35

二、开关特性36

三、耐破坏能力37

一、MOSFET驱动电路基础38

3.4 驱动电路38

二、基本的栅极驱动电路39

3.5 MOSFET的保护46

一、过电压保护46

二、二极管换流时应注意的事项47

三、过电流保护47

3.6 MOSFET的并联48

一、静态电流的均衡48

二、动态电流的均衡49

第四章 绝缘门极晶体管（IGBT）及其应用51

4.1 IGBT的基本结构与工作原理51

一、基本结构51

二、工作原理51

一、最大额定值与电气特性52

4.2 IGBT的特性52

二、集电极一发射极间饱和压降53

三、开关特性53

四、安全工作区54

4.3 IGBT的门极驱动电路55

一、概述55

二、门极驱动电路设计57

4.4 IGBT的保护技术58

一、保护电路58

二、IGBT模块在逆变器中使用的保护60

技术60

4.5 IGBT的并联技术63

4.6 IGBT应用实例64

一、通用逆变器65

二、不停电电源装置66

三、谐振式功率变流器67

四、电子灶69

五、电饭锅70

六、闪光灯70

第五章 晶闸管（SCR）及其应用72

5.1 SCR的基本原理72

5.2 SCR的静态特性73

一、反向阻断区73

二、正向阻断区74

三、导通区74

5.3 SCR的开关特性74

一、开通特性74

二、关断特性75

一、di/dt保护76

二、dv/dt保护76

5.4 SCR的保护措施76

5.5 SCR驱动电路的设计77

一、直流驱动77

二、脉冲驱动78

三、驱动电路设计举例78

5.6 双向SCR79

一、结构及工作原理79

二、特性80

5.7 双向SCR的驱动电路设计81

一、采用接口驱动器81

二、由光电耦合器组成的驱动电路82

一、防止门极干扰83

三、由脉冲变压器组成的驱动电路83

5.8 防止SCR误动作的对策83

二、抑制dv/dt84

5.9 SCR电路的保护措施84

一、对浪涌电压的保护84

二、对浪涌电流的保护84

三、抑制di/dt84

5.10 SCR集成触发电路84

一、零电压开关μPC1701C85

二、零电压开关UAA1016B89

四、采用相位控制方式的功率控制专用IC96

6.1 概述103

第六章 可关断晶闸管GTO及其应用103

6.2 GTO的基本结构103

二、反向特性104

一、正向特性104

三、开通特性104

四、关断特性104

6.3 GTO的基本特性104

五、开关能量107

六、ITQRM与Cs的关系107

6.4 GTO的门极驱动电路109

七、ITSM和I2t与tw的关系109

一、信号接口部分110

二、导通门极部分110

三、关断门极部分111

6.5 典型的门极驱动电路112

一、小容量GTO的驱动电路112

二、大容量GTO的驱动电路113

三、门极驱动电路实例介绍113

6.6 GTO的保护119

一、吸收电路119

二、吸收电路参数的选择121

三、GTO组成的装置的保护123

6.7 GTO的串联与并联连接124

一、串联连接124

6.8 GTO的应用125

一、适用范围125

二、并联连接125

二、主要应用领域126

7.1 静电感应晶体管（SIT）129

第七章 新形场控功率器件及其应用129

一、结构与特点129

二、特性130

三、驱动电路与应用注意事项134

四、保护电路139

五、双极型静电感应晶体管（BSIT）141

六、应用141

7.2 静电感应晶闸管（SITh）145

一、SITh的结构与特点145

二、驱动电路148

三、保护电路149

四、应用举例151

一、结构及原理152

7.3 MOS控制晶闸管（MCT）152

二、特性154

三、门极驱动电路156

四、应用160

第八章 智能化功率集成电路及其应用160

8.1 智能化功率集成电路的特点167

8.2 单片功率集成电路的隔离技术168

8.3 智能的含义168

8.4 智能化功率集成电路的分类169

8.5 典型的智能功率集成电路169

一、高端开关169

二、低端开关171

三、半桥500V（DC）驱动器179

四、全桥电路181

五、逆变器用智能功率模块195

9.1 基本交流电路204

第九章 用于运动控制的基本电力电子电路204

一、整流电路204

第三部分 运动控制系统204

二、交流电压控制电路207

9.2 基本直流电路212

一、直流斩波电路212

二、逆变器电路215

一、优点219

10.1 直流电机的优缺点219

二、缺点219

10.2 直流电机的结构219

第十章 直流电机的控制与驱动219

10.3 直流电机的工作原理220

10.4 直流电机的控制223

一、直流伺服电机控制系统223

二、直流电机的通／断控制225

三、基本电路设计226

一、H桥驱动电路232

10.5 直流电机典型电路介绍232

二、高精度速度控制电路234

四、传感器接口电路235

三、低成本柔性控制电路235

五、直流伺服电机控制电路实例236

一、选择注意事项253

10.6 直流伺服电机的选择253

二、应用举例255

一、步进电机的主要用途259

11.1 概述259

二、步进电机的特点259

第十一章 步进电机控制与驱动259

三、步进电机的种类260

四、步进电机的驱动电路261

五、提高驱动效率的电路技术263

六、提高精度的电路技术264

11.2 步进电机控制／驱动用通用控制器265

一、3—4相步进电机控制／驱动用通用控制器265

二、5相步进电机控制／驱动用通用控制器268

三、TD6330P专用控制／驱动集成电路273

四、TD62803P专用控制／驱动集成电路275

五、TA7774P专用控制／驱动集成电路276

六、恒流斩波专用控制／驱动集成电路278

一、系统构成285

11.3 步进电机的选择285

二、驱动机构285

三、选择电机用转矩计算285

四、步进电机选择程序289

五、应用举例290

第十二章 同步型交流伺服电机控制与驱动292

12.1 交流伺服电机292

一、交流伺服电机的分类292

二、交流伺服电机的驱动方式293

一、单相单极性无刷DC电机控制299

12.2 无刷DC伺服电机应用实例299

二、3相无刷电机驱动电路301

13.1 感应电动机的变频调速322

第十三章 感应电动机变频调速322

一、感应电动机的速度控制322

二、逆变器的调速控制323

三、采用HEF4752V的交流电机变频调速系统325

四、以SLE4520组成的电动机调速系统333

一、采用逆变器的目的与效果343

13.2 采用通用逆变器感应电机变频调速343

二、逆变器种类及其特点344

三、正确使用逆变器346

13.3 矢量控制逆变器352

一、概述352

二、矢量控制原理352

三、矢量控制逆变器的组成353

四、无速度传感器的矢量控制系统354

第四部分 附录356

附录国 外厂家的部分功率半导体器件及其驱动电路的型号和参数介绍356

三、零电压开关功率控制器UAA2016

五、零电压开关系列CA3059与CA3079