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第1章 直流电路1

1.1电压、电流、电阻的关系1

1.2无源电路欧姆定律1

1.3单位的扩大和缩小2

1.4材料的电阻率和温度系数3

1.4.1电阻率3

1.4.2温度系数4

1.5超导体和绝缘体4

1.5.1超导体4

1.5.2绝缘体5

1.6负载和电阻连接方式5

1.6.1负载5

1.6.2串联连接6

1.6.3并联连接7

1.64混合连接7

1.6.5电阻分压器8

1.6.6桥式连接9

1.7电源电动势、内阻、开路电压、恒压源和恒流源10

1.7.1内阻10

17.2电动势10

1.7.3开路电压11

1.7.4恒压源和恒流源11

1.8有源电路欧姆定律11

1.8.1有源电路欧姆定律11

1.8.2电源电动势的测量11

1.8.3铅酸蓄电池12

1.8.4标准电池16

1.8.5温差电偶16

1.9电功率、电能16

1.9.1电功率16

1.9.2焦耳-楞次定律17

1.9.3千瓦时17

1.10电压、电流、电阻的测量17

1.10.1微安表头的评价18

1.10.2电流表、分流器和自制电流表18

1.10.3电压表21

1.10.4电阻的测量22

1.10.5万用表及使用注意事项26

1.11伏安特性曲线和非线性电路26

1.11.1伏安特性曲线26

1.11.2二极管和非线性电路27

1.12复杂电路的计算29

1.12.1基尔霍夫定律29

1.12.2复杂电路的计算方法29

1.12.3汽车供电电路31

1.12.4线性电路叠加原理32

1.13物质的电结构33

1.13.1物质的电结构33

1.13.2库仑定律33

1.13.3电场和电场强度33

1.13.4电位34

1.13.5示波器原理的使用34

1.13.6导体37

1.13.7电容器37

1.14电阻-电容电路的充放电38

1.14.1充电过程38

1.14.2放电过程39

1.14.3微分延时电路39

小结39

习题141

第2章 磁与电43

2.1电、磁的联系及其基本规律43

2.1.1磁现象及其性质43

2.1.2磁与电的联系44

2.1.3磁场强弱的度量44

2.1.4铁心线圈的磁场46

2.2电、磁、动三者的关系47

2.2.1电、磁产生的运动（电动机原理）47

2.2.2洛伦兹力48

2.2.3磁、运动产生的电动势（发电机原理）49

2.2.4发电机和电动机的转换49

2.2.5电磁感应定律50

2.3自感电动势50

2.3.1电感50

2.3.2电感的串并联51

2.3.3电感线圈对电流的延时51

2.4两线圈间的互感51

2.4.1互感51

2.4.2同名端52

2.4.3汽车点火原理52

2.5电磁振荡53

2.6串联谐振和并联谐振55

2.7振荡过程的能量转换56

2.8涡流效应57

2.9趋肤效应58

2.10测量电表简介58

2.10.1磁电式电表58

2.10.2电磁式电表59

2.10.3电动式电表59

小结60

习题262

第3章 交流电路63

3.1交流电的产生63

3.2表示正弦交流电压的三个基本物理量63

3.3交流电的峰值、有效值、平均值64

3.4交流电路的阻抗65

3.5正弦量的复数表示法65

3.5.1复数及其表示法65

3.5.2用复数表示正弦量67

3.5.3交流电路定律的复数表示形式68

3.6并联谐振70

3.7交流电桥71

3.8相量分析71

3.9变压器73

3.10自耦变压器74

3.11调压器74

3.12电抗器74

3.13磁路定律74

3.13.1磁路欧姆定律74

3.13.2磁路基尔霍夫第一定律75

3.13.3磁路基尔霍大第二定律75

3.13.4电磁铁吸力计算75

3.14仪用互感器76

3.14.1电压互感器77

3.142电流互感器77

3.14.3钳形电流表77

3.14.4霍尔元件77

3.15交流电功率78

3.15.1瞬时功率78

3.15.2有功功率和无功功率78

3.15.3视在功率和功率因数78

3.15.4无功功率的补偿79

小结79

习题381

第4章 三相交流电路和二极管整流电路82

4.1三相交流发电机82

4.2三相负载的接法和三相电功率83

4.2.1三相负载的接法83

4.2.2三相对称负载83

4.2.3三相不对称负载83

4.2.4三相电功率84

4.2.5三相电功率的测量85

4.3三相变压器86

4.3.1三相变压器的标注86

4.3.2三相变压器的联结方式与判别方法86

4.3.3三相调压器88

4.4三相异步电动机88

4.4.1原理模型88

4.4.2旋转磁场89

4.4.3多极电动机89

4.4.4电动机转子90

4.4.5线绕式异步电动机和同步电动机简介90

4.5单相电器91

4.5.1单相电动机91

4.5.2单相设备与开关的连接93

4.5.3单相整流电路94

4.5.4操作电路常用的低压电器95

4.5.5三相电动机的可逆操作电路97

4.6三相整流电路98

4.6.1谐波和整流变压器的联结98

4.6.2整流过程99

4.6.3换流过程100

4.6.4电抗器滤波100

4.6.5常用计算公式100

小结101

习题4103

第5章 可控整流电路104

5.1晶闸管104

5.1.1晶闸管的断态伏安特性104

5.1.2晶闸管的导通及其参数105

5.1.3晶闸管的关断及其参数105

5.1.4门极特性参数106

5.2半导体器件的散热106

5.2.1半导体器件的封装形式107

5.2.2结温与散热108

5.3使用晶闸管时注意事项111

5.4简易断态伏安特性扫描电路111

5.5单相可控桥式整流112

5.5.1单相全控桥式整流112

5.5.2单相半控桥式整流114

5.6触发控制问题114

5.6.1对触发电路的基本要求114

5.6.2单结晶体管触发电路115

5.7常用的单片机外围电路116

5.7.1晶体三极管116

5.7.2门电路119

5.7.3运算放大器121

5.7.4555定时器124

5.7.5小型单相变压器的设计计算127

5.7.6电路的级联128

5.8三相可控整流电路129

5.8.1三相半波可控整流电路129

5.8.2三相全控桥式整流电路131

5.9三相可控整流桥的同步触发电路134

5.9.1锯齿波同步触发单元134

5.9.2正弦波同步触发单元136

5.9.3触发电路的定相136

5.9.4小型三相变压器的计算137

5.10带平衡电抗器的双反星型可控整流电路138

5.11十二相可控流电源139

5.12电解和电镀电源140

5.12.1液体导电原理140

5.12.2高质量电镀电源141

5.12.3电解铝和电解食盐141

5.12.4电解第一定律141

5.13充、放电设备142

5.13.1晶闸管充、放电电路142

5.13.2快速充电电路143

5.13.3时序控制电路143

5.14同步电动机励磁用整流器144

5.15直流电动机调速系统146

5.15.1直流电动机的机械特性方程146

5.15.2直流调速系统的性能指标146

5.16大电流软连接排和电阻焊机147

5.17整流设备型式试验和出厂试验148

5.17.1型式试验148

5.17.2出厂试验149

5.17.3电力半导体器件结温的测试151

小结152

习题5154

第6章 逆变器156

6.1单相逆变电路156

6.1.1单相有源逆变电路156

6.1.2单相无源逆变电路157

6.2三相有源逆变电路157

6.2.1直流输电原理158

6.2.2直流电动机可逆拖动系统158

6.3无源逆变器160

6.3.1变频器160

6.3.2串联二极管式电流型并联逆变器160

6.3.3辅助晶闸管换相式电压型逆变电路161

6.4快速开关器件162

6.4.1快速晶闸管162

6.4.2可关断晶闸管162

6.4.3快恢复二极管163

6.4.4场效应功率晶体管163

6.4.5绝缘栅双极晶体管163

6.5由MOSFET构成的谐振逆变器164

6.6开关电源165

6.7脉宽调制交流调速变频器165

6.8晶闸管的保护167

6.8.1晶闸管的过电流及其保护167

6.8.2电子开关保护168

6.8.3过电压保护168

6.8.4缓冲电路和抑制电流上升率电路169

6.8.5整机统一保护170

6.9不间断电源系统170

6.10交流串级调速系统171

6.11交流-交流变频器介绍171

6.12无换向器电动机调速系统173

6.13中频感应加热变频器174

6.14逆变电路多重化175

6.14.1输出电压可调的逆变器175

6.14.2单相二重化逆变原理176

6.14.3三相二重化逆变原理177

6.15电动机调速与节能178

小结179

习题6181

第7章 开关电路182

7.1晶闸管直流斩波器182

7.1.1晶闸管直流开关182

7.1.2降压直流斩波器182

7.1.3升压直流斩波器183

7.1.4可逆直流斩波器183

7.1.5桥式可逆直流斩波器183

7.1.6晶闸管直流斩波器183

7.1.7逆导晶闸管斩波器184

7.2IGBT高频直流斩波器185

7.3交流开关185

7.3.1交流电子开关的两种基本电路185

7.3.2单相交流调压电路186

7.3.3三相交流调压电路186

7.4双向晶闸管和双向触发二极管186

7.4.1双向晶闸管186

7.4.2双向触发二极管187

7.5软启动器188

7.6交流开关触发和过流保护电路188

7.7交流调功器189

7.8高压直流输电简介190

7.8.1晶闸管的串联高压阀190

7.8.2高压直流输电系统191

小结192

习题7193

第8章 谐波抑制和无功补偿介绍194

8.1谐波194

8.1.1谐波的产生194

8.1.2谐波的分解194

8.1.3谐波含量195

8.2电力电子设备的无功功率和功率因数195

8.2.1无功功率和功率因数195

8.2.2无功功率的产生195

8.3各种电力电子装置的谐波和功率因数196

8.3.1单相桥式可控整流196

8.3.2三相桥式可控整流196

8.3.3单相晶闸管反并联交流调压电路196

8.4无功功率的影响和谐波的危害197

8.5并联电容器无功补偿和补偿电容器计算公式197

8.5.1补偿方式198

8.5.2补偿电容的计算公式198

8.5.3谐波对补偿电容器的影响199

8.6LC滤波器199

8.7动态无功补偿和谐波抑制200

8.7.1无功补偿方式200

8.7.2TCR无功补偿200

8.7.3TSC无功补偿201

8.7.4有源电力滤波器201

8.7.5静止无功发生器（SVG）201

8.7.6无功补偿的控制202

8.8高功率因数变流器202

8.8.1二重联结整流器202

8.8.2自换相整流电路203

8.8.3功率因数校正电路和电子镇流器204

8.8.4PWM整流电路简介205

8.8.5中点钳位PWM整流电路简介206

8.8.6双PWM变频电路207

小结207

习题8209

附录A 负载类型210

附录B 标准工作制（负载等级）210

附录C 一般工业用不可控整流器技术数据211

附录D 一般工业用可控整流器技术数据211

附录E 水冷系列不可控整流器的型号规格212

附录F 水冷系列可控整流器的型号规格213

附录G 晶闸管中频电源型号、规格213

附录H 晶闸管交流调压器的型号、规格214

附录I 晶闸管交流调功器的型号、规格215

附录J 普通整流管的额定值和特性参数216

附录K 普通晶闸管的额定值和特性参数217

附录L 小型晶闸管技术参数218

附录M 单相桥式整流模块技术参数218

附录N 硅二极管降压堆（硅链）技术参数219

附录0 旋转型整流管技术参数219

附录P 常用N型硅稳压二极管的型号和技术数据220

附录Q 常用P型硅稳压二极管的型号和技术数据221

附录R 单结晶体管的型号和技术参数222

附录S 小功率开关三极管的型号和技术数据223

附录T IR公司N沟道HEXFET单管型号和技术数据224

附录U IR公司N沟道HEXFET模块的型号和技术数据224

附录V IR公司单独型IGBT单管型号和技术数据225

附录W IR公司反并二极管型IGBT单管型号和技术数据225

附录X IR公司IGBT模块的型号和技术数据225

附录Y 电力半导体器件用散热器226

参考文献228