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第一章绪论
本章主要讲了什么是电力电子技术,电力电子技术的发展史及相关的应用,通过本章的学习,可使学生熟悉电力电子技术的内涵和发展史,了解电电力电子技术应用现状。
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●1.1电力电子技术的概述
本节主要讲了电力电子技术的概念与各学科的关系,通过本节学习,可使同学们熟悉电力电子技术在学科中的特殊地位。
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●1.2发展历史及应用
本节主要讲了电力电子技术的发展史及应用,通过本节的学习可使学生了解电力电子技术的发展阶段及具体应用在哪些领域。
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第二章电力电子器件
本章将对电力电子器件的概念、特点和分类等问题做简要概述后,分别介绍了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中注意的一些问题,通过本章的学习,可使学生在实际中正确应用电力电子器件。
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●2.1电力电子器件概述
本章介绍了电力电子器件的概念、特征、类及应用电力电子器件系统的组成。
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●2.2不可控器件-电力二极管
本节主要讲了电力二极管的工作原理、基本特性及主要参数,通过本节的学习,可以使学生正确的使用电力二极管。
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●2.3半控型器件-晶闸管
本节主要讲了晶闸管的结构、工作原理、基本特性及主要参数,简单介绍了其派生器件。通过本节的学习,可以使学生在应用时,能够选取合适的晶闸管器件。
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●2.4典型全控型器件
本节主要介绍了四种全控型电力电子器件,要求重点掌握电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管的结构、工作原理和基本特征。
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第三章整流电路
本节主要讲了最基本的最常用的几种可控整流电路,分析和研究其工作原理、基本数量关系,以及负载性质对整流电路的影响。通过本章的学习,学生可以根据电路中开关器件通、断状态及交流电源电源波形和负载的性质,分析其输出直流电压、电路中各元器件的电压和电流波形。
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●3.1单相可控整流电路
本节主要讲述几种典型的单相可控整流电路,包括其工作原理、定量计算等,并重点讲述了不同负载对电路工作的影响。
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●3.2三相可控整流电路
本节主要分析了三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路的工作原理,并重点讲述了电阻负载和阻感负载对电路工作的影响。
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●3.3整流电路中的有源逆变
本节主要分析了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,三相可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算,逆变失败及最小逆变角限制等。
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●3.4电容滤波的不可控整流电路
本章主要讲了电容滤波的不可控整流电路的工作情况,重点了解其工作特点。
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●3.5整流电路的谐波和功率因数
本节主要学习了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。
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●3.6大功率可控整流电路
本节主要学习了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概念。
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第四章逆变电路
本章主要讲述了各种基本逆变电路的结构及其工作原理。
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●4.1换流方式
本节首先学习了逆变电路的基本原理及4种换流方式。
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●4.2电压型逆变电路
本节主要介绍了单相电压型逆变电路和三相电压型逆变电路的基本构成、工作原理和特性。
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●4.3电流型逆变电路
本节主要介绍了单相电流型逆变电路和三相电流型逆变电路的基本构成、工作原理和特性。
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●4.4多重逆变电路和多电平逆变电路
本节主要介绍了多重逆变电路和多电平逆变电路的基本构成、工作原理和特性。
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第五章直流-直流交流电路
本章将学习直流-直流交流电路的六种基本斩波电路、两种复合斩波电路及多相多重斩波电路,其中最基本的是降压斩波电路和升压斩波电路两种,对这两种电路的理解和掌握是学习本章的关键和核心,也是学习其他斩波电路的基础。
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●5.1基本斩波电路
本节将学习六种基本斩波电路,对其中最基本的两种电路-降压斩波电路和升压斩波电路进行重点介绍。
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●5.2复合斩波电路和多相多重斩波电路
本节介绍了电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路和多相多重斩波电路的工作原理。
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●5.3带隔离的直流-直流交流电路
本节介绍了带隔离的直流-直流变流电路的正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路、全波整流和全桥整流的工作原理。
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第六章交流-交流变流电路
在交流电力控制电路中,本章重点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必要的介绍。在交-交变频电路中,重点介绍了目前应用较多的晶闸管交-交变频电路只简单的介绍了其基本工作原理。
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●6.1交流调压电路
本节介绍了交流-交流变流电路的分类及基本概念,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,三相交流调压电路的构成和基本工作原理。
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●6.2其他交流电力控制电路
本节主要讲了交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念。
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●6.3交-交变频电路
本节主要讲了晶闸管相位控制交-交变频电路的构成、工作原理和输入输出特性。
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●6.4矩阵式变频电路
本节主要讲了矩阵式交-交变频电路的基本概念和各种交流-交流变流电路的主要应用。
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第七章PWM控制技术
本章主要讲了PWM控制的基本原理、PWM逆变电路、控制方法。
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●7.1PWM控制的基本原理
本节简单介绍了PWM控制的基本原理。
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●7.2PWM逆变电路控制方法
本节主要讲述了电压型PWM逆变电路的控制方法:计算法、调制法、规则采样法,和提高提高直流电压利用率和减少开关次数。
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●7.3PWM跟踪控制技术
本节介绍了PWM波形生产方法的第三种方法,跟踪控制方法,常用的有滞环比较方式和三角波比较方式。
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第八章软开关技术
本章介绍了软开关技术的基本概念和软开关电路的分类,并对4种典型的软开关进行了详细的分析。
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●8.1软开关的基本概念和分类
本节讲了软开关的基本概念和软开关电路的分类。
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●8.2典型的软开关电路
本节讲了4种典型的软开关,零电压开关准谐振电路、零电压开关PWM电路与零电压转换PWM电路分别时三类软开关电路的代表;谐振直流环电路时软开关技术在逆变电路种的典型应用。
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第九章电力电子器件应用的共性问题
本章对电力电子器件应用于电路中所需面对的一些共性问题,如驱动、保护和串并联等问题进行介绍,从而使学生初步掌握应用电力电子器件时解决这些问题的基本思路和方法。
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●9.1电力电子器件的驱动
本节主要讲述了对电力电子器件驱动电路的基本要求,在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,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,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。
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●9.2电力电子器件的保护
本节讲授了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,电力电子器件过电流保护的主要方法及原理及缓冲电路的概念、分类、典型电路及基本原理。
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●9.3电力电子器件的串联和并联使用
本节讲了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。
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第十章电力电子技术的应用
本章讲授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。
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●10.1晶闸管直流电动机系统
本节讨论了整流电路工作于整流状态和工作于逆变状态时电动机的工作情况。
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●10.2变频器和交流调速系统
本节主要讲述了电压型和电流型间接交流变流电路的基本原理,并对交流电动机变频调速的4种控制方式进行了简单介绍。
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●10.3不间断电源和开关电源
本节介绍了不间断电源和开关电源的基本原理和基本电路结构。
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●10.4功率因数校正技术
本节介绍了功率因数校正电路的基本原理和单级功率因数校正技术。
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●10.5电力电子技术在电力系统中的应用
本节简单介绍了电子电子技术在高压直流输电、无功功率控制、电力系统的谐波抑制、电能质量控制、柔性交流输电与定制电力技术、电子镇流器和焊机电源等方面的应用。
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●10.6电力系统的谐波控制与电力电子技术的其他应用
本节首先简单介绍了电力系统的谐波抑制、电能质量控制、柔性交流输电与定制电力技术,最后介绍了电力电子技术的两种其他应用,电子镇流器和焊机电源。
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第十一章实践课
本章通过MATLAB里的simulink模块搭建了单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路、降压斩波电路、隔离正激电路、单相交流调压电路仿真实验,使学生能够更容易理解和掌握电力电子技术中基本电路的工作原理。
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●11.1单相半波可控整流电路仿真实验
理解晶闸管的特性,掌握单相半波可控整流电路。
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●11.2单相桥式全控整流电路仿真实验
理解掌握单相桥式全控整流电路的工作原理。
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●11.3三相桥式全控整流电路仿真实验
理解掌握三相桥式全控整流电路的工作原理。
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●11.4降压斩波电路仿真实验
熟悉掌握直流斩波电路的工作原理。
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●11.5隔离正激电路仿真实验
熟悉掌握隔离正激电路的组成及工作原理。
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●11.6单相交流调压电路仿真实验
熟悉掌握相控交交调压电路的组成及工作原理。