第一章绪论

本章内容主要介绍电力电子技术及其与相关学科的关系，电力电子技术的发展与应用情况。使学生从总体上对电力电子技术有一概括了解。要求掌握电力电子技术的定义及其与相关学科的关系、电力变换类型，了解发展阶段与应用领域。

●1.1电力电子技术及其与相关技术学科关系

本节介绍了电力电子技术的概念、电力变化类型及其与相关学科关系。要求理解电力电子技术的定义、电力变化类型及其与电子学、电力学、控制理论的关系。

●1.2电力电子技术的发展与应用

本节介绍了电力电子技术的发展过程及其应用领域。要求理解电力电子技术的发展是以器件的发展作为基础、了解器件发展的主要阶段以及电力电子技术在工农业生产、国防科技、电力系统与新能源、人们日常生活等方面的广泛应用。使学生树立学好专业技术为国家科技发展、创新技术进步作出贡献的理想信念。

第二章电力电子器件

本章主要介绍电力电子器件的概念、特征和分类，典型电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用方法。掌握电子器件的概念、特点和分类；理解电力二极管PN结的工作原理、电导调制效应、电容效应、基本特性、主要参数和类型；掌握晶闸管的结构、原理、静动态特性、主要参数，掌握晶闸管电压、电流参数的选择计算方法，了解晶闸管派生器件；掌握典型四种全控型器件—GTO/GTR/MOSFET/IGBT的基本结构、原理、开关特性及主要参数，理解二次击穿、安全工作区、擎住效应等；了解新型电力电子器件及发展。

●2.1电力电子器件概述

本节介绍了电力电子器件的概念、特征、分类和系统组成。要求掌握电力电子器件的概念和特征、功率损耗类型、电力电子系统组成及器件分类。

●2.2不可控器件——电力二极管

本节介绍了电力二极管的结构、工作原理、基本特性、主要参数和主要类型。要求掌握不可控电力二极管的PN结工作机理、电导调制效应、电容效应、基本特性、主要参数和主要类型性能特点。

●2.3半控型器件——晶闸管

本节主要介绍了半控型器件晶闸管的基本工作原理、静动态特性、主要参数、性能特点和晶闸管的主要派生器件。要求掌握晶闸管的基本结构、工作原理、静动态特性、主要参数，掌握晶闸管电压、电流参数的选择计算方法，了解晶闸管派生器件。

●2.4典型全控型器件

本节主要介绍了四种典型全控型电力电子器件（GTO；GTR；Power MOSFET；IGBT）的工作原理、基本特性与主要参数。要求掌握典型四种全控型器件—GTO/GTR/MOSFET/IGBT的基本结构、工作原理、开关特性、性能特点及主要参数，理解二次击穿、安全工作区、擎住效应等。

●2.5新型电力电子器件及发展

本节介绍了其他四种新型电力电子器件和半导体新材料器件、功率集成电路与集成电力电子模块及器件性能特点比较。要求掌握其他几种新型电力电子器件的性能特点与应用、功率集成电路与集成电力电子模块中功率模块、功率集成电路、智能功率模块等概念，理解不同器件的性能特点。

第三章整流电路

本章首先分析最基本最常用的单相、三相可控整流电路,探讨和研究其工作原理、基本数量关系,以及负载性质对整流电路的影响。然后分析变压器漏抗对整流电路的影响以及目前应用极其广泛的电容滤波的二极管整流电路。在上述分析讨论的基础上,对整流电路的谐波和功率因数进行分析，并介绍应用于大功率场合的整流电路；然后进一步分析了整流电路的有源逆变工作状态。 对于： （1）可控整流电路：理解电力电子电路作为分段线性电路进行分析的基本思想，重点掌握单相可控整流电路的工作原理与数值计算、波形分析方法、三相全控桥式整流电路的工作原理分析与基本数量关系、各种负载对整流电路工作情况的影响。 （2）了解电容滤波的不可控整流电路的工作特点。 （3）与整流电路相关的一些问题,包括: ①变压器漏抗对整流电路的影响,重点理解换相压降、重叠角等概念,并理解相关的计算,熟悉漏抗对整流电路工作情况的影响。 ②整流电路的谐波和功率因数分析,重点掌握谐波的概念、各种整流电路产生谐波情况的定性分析、功率因数分析的特点、各种整流电路的功率因数分析。 （4）相控整流电路和二极管整流电路的谐波和无功功率分析，理解对其交流输入侧的分析，及直流侧电压的谐波分析。 （5）理解大功率可控整流电路的接线形式及特点，熟悉双反星形可控整流电路的工作情况,建立整流电路多重化的概念。 （6）可控整流电路的有源逆变工作状态，重点掌握产生有源逆变的条件、逆变失败及最小逆变角的限制等，理解三相可控整流电路有源逆变工作状态的分析方法。

●3.1单相可控整流电路

本节介绍了四种不同结构单相可控整流电路的工作原理、波形分析、基本数量关系，以及负载性质对整流电路的影响。要求掌握单相可控整流电路的工作原理、波形分析、数值计算、基本概念和结论。

●3.2三相可控整流电路

本节介绍了三相半波、三相桥式可控整流电路的电路结构、工作原理、波形分析和基本数量关系。要求掌握三相可控整流电路的电路结构、工作原理、触发脉冲控制规律、波形分析方法及主要数量关系。

●3.3变压器漏感对整流电路的影响

本节介绍了变压器漏感存在对整流电路的影响情况。要求理解和掌握换相重叠角的概念、影响换相重叠角的因素以及变压器漏感对整流电路的影响结论，了解换相压降和换相重叠角的分析计算方法。

●3.4电容滤波的不可控整流电路

本节介绍了单相/三相桥式电容滤波的不可控整流电路的工作情况。要求了解电容滤波的不可控整流电路的工作特点和基本结论。

●3.5整流电路的谐波和功率因数

本节介绍了整流电路的谐波和功率因数分析理论基础、可控整流电路与电容滤波不可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析、输出直流侧谐波分析。要求理解无功和谐波存在的危害、基波/谐波/谐波次数/电压纹波因数等概念，理解正弦和非正弦电路中有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的定义，理解可控整流电路与电容滤波不可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析、输出直流侧谐波分析基本结论。

●3.6大功率可控整流电路

本节介绍了双反星形可控整流电路和多重化整流电路。要求理解和掌握双反星形可控整流电路的接线形式、性能特点、基本结论，了解多重化整流电路的基本结构形式和基本结论。

●3.7整流电路的有源逆变工作状态

本节介绍了整流电路的有源逆变工作情况。要求掌握有源逆变的概念、产生逆变的条件、逆变失败及对最小逆变角的限制，理解三相桥逆变电路的波形分析、基本数量关系。

第四章逆变电路

本章主要介绍了换流方式、单相/三相电压型逆变电路工作原理。掌握换流的概念和四种换流方式，掌握电流型与电压型逆变电路的区别、各自主要特点，掌握电压型逆变电路的结构、工作原理及其波形分析、基本数值结论。

●4.1逆变电路基本原理

本节内容讲述了逆变的基本概念、电路的结构形式及其基本工作原理。要求学生掌握逆变的概念，熟悉逆变的思路及其基本工作原理。

●4.2换流方式

本节内容讲述了换流的基本概念以及四种换流方式。要求学生掌握换流的基本概念、各种换流方式的原理，熟悉各种换流方式的应用特点。

●4.3电压型逆变电路

本节内容讲述了电压型单相与三相逆变电路及其工作原理。要求学生熟悉电压型逆变电路的特点，掌握单相电压型逆变电路的基本结构及其工作原理，掌握三相电压型逆变电路的基本结构及其工作原理，了解其应用。

第五章直流-直流变流电路

本章分析了六种基本斩波电路的结构、工作原理与数量关系；介绍了复合斩波电路的结构、工作原理；并进一步探讨了带隔离的直流-直流变流电路的结构、特点与基本电路。要求重点掌握斩波控制方式，降压、升压斩波及升降压斩波电路的结构、工作原理及电流连续时波形分析、输入输出关系推导和数值计算，了解其应用；掌握复合斩波电路的结构、工作原理与控制方式；了解带隔离的直流-直流变流电路的结构、特点与基本电路类型。

●5.1基本斩波电路

本节内容主要讲述了直流升压斩波电路、直流降压斩波电路、直流升降压斩波电路及其工作原理。要求学生掌握直流斩波电路的基本结构及其工作原理，熟悉储能元件的作用，了解直流斩波电路的应用。

●5.2复合斩波电路与多相多重斩波电路

本节内容主要讲述了复合斩波电路与多相多重斩波电路的结构及其工作原理。要求学生熟悉复合与多相多重的基本概念，掌握复合斩波电路与多相多重斩波电路的基本结构即工作原理，了解斩波电路的应用。

●5.3带隔离的直流-直流变流电路

本节内容主要讲述了带隔离的直流斩波电路中的正激电路与反激电路的工作原理。要求学生熟悉隔离原因及隔离变换电路实现形式，掌握正激与反激电路的基本结构与工作原理，了解其应用。

第六章交流-交流变流电路

本章主要介绍了采用相位控制方式的交流调压电路,对交流调功电路和交流电力电子开关也作了介绍。在交交变频电路中,重点介绍了目前应用较多的晶闸管交交变频电路。 要求掌握：交流-交流变流电路的分类及其基本概念，单相交流调压电路的电路构成，在电阻负载和阻感负载时的工作原理和电路特性；了解三相交流调压电路的基本构成和基本工作原理；理解交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念；了解晶闸管相位控制交—交变频电路的电路构成、工作原理和输人输出特性。

●6.1交流调压电路

本节内容主要讲述了单相交流调压电路的基本结构、工作原理，以及三相交流调压电路的基本结构。要求学生熟悉电力控制电路、变频电路、调压电路、调功电路等的基本概念，掌握不同负载下的单相交流调压电路的基本结构及其工作原理，熟悉三相交流调压电路的基本结构。

●6.2交流调功电路与电力电子开关

本节内容主要介绍了交流调功电路的基本工作原理，以及电力电子开关的基本概念。要求学生熟悉交流调功与交流调压的区别，掌握交流调功工作原理，熟悉电力电子开关在交流调功电路中的作用。

●6.3单相交-交变频电路

本节内容主要介绍了交流调功电路的基本工作原理，以及电力电子开关的基本概念。要求学生掌握单相交-交变频电路的基本结构形式及其工作原理，了解其输出特性；熟悉三相交交变频电路的基本结构形式，了解其应用。

第七章PWM控制技术

本章内容讲述了PWM控制的基本原理、PWM逆变电路及其控制方法。目标要求掌握PWM控制的定义、面积等效原理；SPWM波形的生成方法；了解计算法和掌握调制法；掌握单极性和双极性调制的工作原理、波形分析方法；理解异步调制和同步调制概念、原理和特点；理解规则采样法的原理、与自然采样法的区别；了解PWM逆变电路的谐波分析的结果；理解空间矢量PWM控制方法；理解滞环比较方式和三角波比较方式。

●7.1PWM控制的基本原理

本节内容讲述了面积等效原理和SPWM波形。要求掌握PWM控制的定义、面积等效原理、PWM控制的基本原理；SPWM波形的生成方法。

●7.2PWM逆变电路及其控制方法

本节内容讲述了计算法和调制法、异步调制和同步调制、PWM逆变电路的谐波分析等内容。要求了解计算法和掌握调制法；掌握单极性和双极性调制的工作原理、波形分析方法；理解异步调制和同步调制概念、原理和特点；理解规则采样法的原理、与自然采样法的区别；了解PWM逆变电路的谐波分析的结果；掌握空间矢量PWM控制方法。

●7.3PWM跟踪控制技术

本节介绍的是跟踪控制方法。这种方法不是用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的电流或电压波形作为指令信号，把实际电流或电压波形作为反馈信号，通过两者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率开关器件的通断，使实际的输出跟踪指令信号变化。因此，这种控制方法称为跟踪控制法。要求掌握跟踪控制法中常用的滞环比较方式和三角波比较方式。

第八章软开关技术

本章内容讲述了软开关技术的基本概念及其分类。目标要求掌握硬开关和软开关的概念；掌握软开关的作用，了解其分类。

●8.1软开关的基本概念

本节内容讲述了软开关技术的基本概念。目标要求掌握硬开关和软开关的概念。

●8.2软开关电路的分类

本节内容讲述了软开关技术的分类。目标要求掌握软开关的作用，了解其分类。

第九章电力电子器件应用的共性问题

本章集中讨论了电力电子器件的驱动、保护和串、并联使用等问题。要求:掌握对电力电子器件驱动电路的基本要求；理解驱动电路中实现电力电子主电路和控制电路电气隔离的基本方法和原理；了解对晶闸管触发电路的基本要求以及典型触发电路的基本原理；了解对电力MOSFET和IGBT等全控型器件驱动电路的基本要求以及典型驱动电路的基本原理；掌握电力电子器件过电压的产生原因和过电压保护的主要方法及原理；掌握电力电子器件过电流保护的主要方法及原理；掌握电力电子器件缓冲电路的概念、分类，了解典型电路及基本原理；掌握电力电子器件串联和并联使用的目的、基本要求以及具体注意事项。

●9.1电力电子器件的驱动

本节内容讲述了电力电子器件驱动电路概述，晶闸管触发电路，典型全控型器件驱动电路。掌握驱动电路的定义；掌握晶闸管对驱动电路的要求、选择方法；掌握全控性器件对驱动电路的要求、选择方法。

●9.2电力电子器件的保护

本节内容讲述了过电压的产生及过电压保护、过流保护、缓冲电路的概念及典型的电路结构和工作原理。要求掌握掌握电力电子器件的过电压的产生及过电压保护工作原理；掌握电力电子器件的过电流保护的工作原理；缓冲电路的定义、作用、工作原理；掌握典型缓冲电路及分析方法。

●9.3电力电子器件的串联和并联使用

本节内容讲述了几种典型器件的串联和并联方法。要求掌握晶闸管串联分压方法；掌握晶闸管并联均流措施，掌握电力MOSFET和IGBT的并联注意事项。

第十章电力电子技术的应用

本章主要讲述了电力电子技术在电力传动、各种交直流电源、电力系统、焊接和照明等各方面的应用。要求了解：晶闸管直流电动机系统不同工作状态时的特性；了解变频器基本结构与变频调速控制方式；了解不间断电源和开关电源的基恩概念、基本结构、基本控制方式和性能特点；了解功率因数校正的概念、电路基本原理与控制方式；了解高压直流输电系统的基本原理与结构、无功功率控制方式、有源电力滤波器基本原理；了解电力电子技术在照明和弧焊电源的基本应用。

●10.1晶闸管直流电动机系统

本节介绍了晶闸管整流器不同工作状态为直流电动机供电的机械特性及可逆运行状态。要求了解晶闸管直流电动机系统不同工作状态时的特性。

●10.2变频器和交流调速系统

本节介绍了变频器电路结构和变频调速的控制方式。要求了解变频器基本结构特点和四种变频调速控制方式。

●10.3不间断电源

本节内容主要介绍了不间断电源系统的基本构成及其应用。要求学生掌握UPS电源的基本结构原理，熟悉其应用。

●10.4开关电源

本节内容主要介绍了什么是开关电源、开关电源的基本结构形式、开关电源的控制方式以及开关电源的应用。要求学生熟悉开关电源与线性电源的区别，掌握开关电源的基本结构及控制方式，熟悉其应用。

●10.5功率因数校正技术

本节内容讲述了功率因数校正的概念和意义，介绍了功率因数校正的方法。要求了解电力电子装置谐波的危害；掌握功率因数校正的基本方法。

●10.6电力电子技术在电力系统中的应用

本节内容讲述了电力电子技术在电力系统发电、输电和配电环节的典型应用。要求了解高压直流输电、柔性交流输电与定制电力技术；掌握无功功率调节和电力系统谐波抑制的方法。

●10.7电力电子技术的其他应用

本节内容讲述了电力电子技术在照明和焊接方面的应用。了解电子镇流器工作原理；了解弧焊电源的电气特性。