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第1章 绪论1

1.1 功率电子技术的研究内容1

1.2 功率电子电路的性能要求3

1.3 功率电子技术的应用效能5

1.4 功率电子电路中的常见波形及计算7

1.4.1 常见波形的描述方程8

1.4.2 平均值9

1.4.3 均方根值10

1.4.4 功率11

小结13

思考题与习题14

第2章 功率器件及其性能15

2.1 概述15

2.2 功率二极管16

2.2.1 功率二极管的结构和工作原理16

2.2.2 功率二极管的特性和主要参数16

2.2.3 功率二极管的主要类型及用途18

2.3 双极型功率三极管19

2.3.1 功率三极管的结构和工作原理19

2.3.2 功率三极管的特性和主要参数20

2.3.3 功率三极管的击穿特性和安全工作区22

2.3.4 达林顿功率三极管24

2.4 功率场效应晶体管25

2.4.1 功率MOSFET的结构和工作原理25

2.4.2 功率MOSFET的特性和主要参数26

2.4.3 功率MOSFET的安全工作区31

2.4.4 功率MOSFET的技术特点32

2.5 绝缘栅双极型三极管32

2.5.1 IGBT的结构和工作原理33

2.5.2 IGBT的特性和主要参数34

2.5.3 IGBT的擎住效应和安全工作区36

2.5.4 IGBT的技术特点37

2.6 晶闸管37

2.6.1 晶闸管的结构和工作原理37

2.6.2 晶闸管的特性和主要参数39

2.6.3 晶闸管的技术特点43

2.7 晶闸管的派生器件43

2.7.1 双向晶闸管43

2.7.2 可关断晶闸管45

2.7.3 逆导晶闸管47

2.7.4 光控晶闸管48

2.8 光电耦合器48

2.8.1 光电耦合器的结构和工作原理48

2.8.2 光电耦合器的主要参数49

2.9 其他新型功率电子器件51

2.9.1 静电感应晶体管51

2.9.2 静电感应晶闸管52

2.9.3 MOS控制晶闸管52

2.9.4 集成门极换流晶闸管53

小结54

思考题与习题55

第3章 直流电源开关电路56

3.1 概述56

3.2 低端电源开关电路57

3.2.1 最简单的低端开关57

3.2.2 双极型功率三极管GTR构成的低端开关64

3.2.3 功率MOSFET构成的低端开关70

3.2.4 IGBT构成的低端开关74

3.2.5 开关电路的缓冲电路和负载回扫电压的抑制78

3.3 高端电源开关电路82

3.3.1 最简单的高端开关82

3.3.2 双极型功率三极管（GTR）构成的高端开关86

3.3.3 功率MOSFET和IGBT构成的高端开关88

3.4 H桥开关电路95

3.5 脉冲宽度调制技术98

3.6 功率电子器件的并联102

小结104

思考题与习题105

第4章 线性功率放大电路108

4.1 概述108

4.2 A类功率放大电路110

4.2.1 由GTR构成的A类功率放大电路110

4.2.2 变压器耦合A类功率放大电路113

4.2.3 由功率MOSFET构成的A类功率放大电路114

4.3 B类（AB类）功率放大电路117

4.3.1 B类功率放大电路的工作特点及参数计算117

4.3.2 B类功率放大电路中功率输出晶体管的选择120

4.3.3 由双极三极管构成的B类功率放大电路122

4.3.4 由功率MOSFET构成的B类功率放大电路128

4.3.5 由运算放大器与B类功率放大器构成的闭环电路130

4.3.6 浮动电源功率放大电路132

4.3.7 以差分电路作为输入级的功率放大电路137

4.3.8 功率放大电路功率输出器件的保护138

4.3.9 集成B类（AB类）功率放大器140

4.4 C类功率放大电路144

4.5 D类功率放大电路146

4.5.1 D类功率放大电路的基本特点146

4.5.2 D类功率放大电路的脉冲宽度调制方式147

4.5.3 D类功率放大器的开关频率和滤波器频率152

4.5.4 集成的D类功率放大电路153

小结155

思考题与习题156

第5章 交流电源开关电路158

5.1 概述158

5.2 晶闸管交流电源开关电路160

5.2.1 晶闸管对门极触发信号的要求160

5.2.2 交流电源开关电路基本形式161

5.2.3 电流上升速率的抑制164

5.2.4 电压变化速率的抑制165

5.2.5 晶闸管的零交叉开启167

5.3 晶闸管的移相控制触发电路168

5.3.1 晶闸管移相控制触发电路的要求和分类169

5.3.2 双向交流开关移相触发电路170

5.3.3 单结晶体管移相触发电路171

5.3.4 同步信号为锯齿波的触发电路173

5.3.5 集成触发电路176

5.3.6 数字触发电路179

小结180

思考题与习题180

第6章 开关电源技术（DC/DC变换技术）181

6.1 概述181

6.2 非隔离型DC/DC变换电路183

6.2.1 降压型电路183

6.2.2 降压型电路开关调节器188

6.2.3 升压型电路190

6.2.4 升压型电路开关调节器195

6.2.5 升降压型电路196

6.3 隔离型DC/DC变换电路198

6.3.1 反激式电路199

6.3.2 正激式电路205

6.3.3 推挽式电路209

6.3.4 半桥式电路212

6.3.5 全桥式电路215

6.3.6 各种隔离型DC/DC变换电路的特点219

6.4 典型集成开关电源控制器及应用电路220

6.4.1 UC3842开关电源控制器220

6.4.2 SG3525A开关电源控制器224

6.5 电源管理技术227

6.5.1 电路的开、关机管理227

6.5.2 电源转换效率管理229

小结229

思考题与习题230

第7章 逆变技术（DC/AC变换技术）231

7.1 概述231

7.2 电压型逆变电路232

7.2.1 单相电压型逆变电路232

7.2.2 电压型三相逆变电路235

7.3 电流型逆变电路238

7.4 正弦脉冲宽度调制逆变电路240

7.4.1 单相桥式SPWM逆变电路241

7.4.2 三相桥式SPWM逆变电路243

7.4.3 异步调制与同步调制245

7.4.4 SPWM控制信号的生成246

7.5 不间断电源249

7.5.1 后备式UPS249

7.5.2 在线式UPS250

小结251

思考题与习题252

第8章 整流技术（AC/DC变换技术）253

8.1 概述253

8.2 单相相控整流电路254

8.2.1 单相半波相控整流电路255

8.2.2 单相桥式全控整流电路258

8.2.3 单相桥式半控整流电路263

8.2.4 单相双半波可控整流电路264

8.3 三相相控整流电路265

8.3.1 三相半波可控整流电路265

8.3.2 三相桥式全控整流电路268

8.3.3 变压器漏感对整流电路的影响272

8.4 相控整流电路的谐波和功率因数275

8.4.1 谐波和功率因数分析275

8.4.2 整流电路交流侧谐波和功率因数分析277

8.4.3 整流输出电压和电流的谐波分析278

8.5 大功率相控整流电路281

8.5.1 六相半波可控整流电路281

8.5.2 多重化可控整流电路284

8.6 电容的滤波作用285

8.6.1 单相全波整流电路的电容滤波285

8.6.2 三相全波整流电路的电容滤波286

8.7 整流电路的有源逆变工作状态288

8.7.1 单相桥式全控整流电路的有源逆变288

8.7.2 三相半波整流电路的有源逆变291

8.7.3 三相桥式全控整流电路的有源逆变292

8.7.4 逆变失败与最小逆变角的限制293

8.8 脉冲宽度调制整流电路295

8.8.1 电压型PWM整流电路296

8.8.2 电流型PWM整流电路304

8.8.3 电压型与电流型PWM整流电路的性能特点比较309

小结310

思考题与习题311

第9章 交流-交流变换技术（AC/AC变换技术）313

9.1 概述313

9.2 交流调压电路314

9.2.1 半波通断控制电路314

9.2.2 相位控制单相交流调压电路316

9.2.3 三相相控交流调压电路320

9.2.4 斩波控制交流调压电路323

9.3 交流变频电路326

9.3.1 单相交流交流直接变频电路326

9.3.2 三相交流-交流直接变频电路329

9.3.3 交流-直流-交流间接变频电路330

小结332

思考题与习题333

第10章 软开关技术334

10.1 概述334

10.1.1 软开关的基本概念334

10.1.2 软开关电路的分类335

10.2 准谐振电路336

10.2.1 零电压开关准谐振电路336

10.2.2 零电流开关准谐振电路338

10.3 零开关PWM电路340

10.3.1 零电压开关PWM电路340

10.3.2 零电流开关PWM电路342

10.4 零转换PWM电路343

10.4.1 零电压转换PWM电路344

10.4.2 零电流转换PWM电路345

10.5 软开关技术应用实例346

10.5.1 移相全桥型零电压开关PWM电路346

10.5.2 谐振直流环电路348

小结349

思考题与习题350

第11章 功率电子电路安装技术351

11.1 概述351

11.2 功率电子电路的布局与走线352

11.2.1 功率电子电路的布局352

11.2.2 功率电子电路的走线353

11.3 器件的散热356

小结359

思考题与习题359

索引361

参考文献364