电力电子技术基础

出版说明

前言

绪论

第1章电力半导体器件

1.1概述

1.1.1电力半导体器件

1.1.2电力半导体器件的发展历程与趋势

1.1.3电力半导体器件的分类

1.2二极管

1.2.1电力整流器件

1.2.2快恢复二极管

1.2.3肖特基二极管

1.3晶闸管

1.3.1普通晶闸管

1.3.2双向晶闸管

1.3.3光控晶闸管

1.4.可关断器件

1.4.1栅极可关断晶闸管

1.4.2巨型晶体管

1.4.3功率场效应晶体管

1.4.4绝缘栅双极型晶体管

1.4.5门极换流晶闸管

本章小结

思考题

第2章AC-DC变换电路

2.1概述

2.2不控整流电路

2.2.1单相半波不控整流电路

2.2.2两相半波不控整流电路

2.2.3单相桥式不控整流电路

2.2.4三相半波不控整流电路

2.2.5三相桥式不控整流电路

2.2.6不控整流电路输出电压的谐波分析

2.3单相可控整流电路

2.3.1单相桥式全控整流电路

2.3.2单相桥式半控整流电路

2.4三相可控整流电路

2.4.1三相半波可控整流电路

2.4.2三相桥式全控整流电路

2.5PWM整流电路

2.5.1PWM整流电路分类与结构

2.5.2PWM整流电路基本控制原理

本章小结

思考题

第3章DC-DC变换电路

3.1概述

3.2单管非隔离变换电路

3.2.1Buck变换器

3.2.2Boost变换器

3.2.3升降压式变换器

3.2.46种基本拓扑的比较

3.3单管隔离式变换电路

3.3.1单端反激变换器

3.3.2单端正激变换器

3.4多管变换电路

3.4.1推挽变换器

3.4.2半桥变换器

3.4.3全桥变换器

3.4.4隔离式DC-DCPWM变换器比较

3.5双向DC-DC变换器

3.6软开关变换器

3.6.1准谐振变换器

3.6.2ZVS-PWM和ZCS-PWM变换器

3.6.3ZT-PWM变换器

3.6.4移相控制全桥变换器

3.6.5有源钳位软开关变换器

3.6.6广义软开关PWM技术

本章小结

思考题

第4章DC-AC变换电路

4.1概述

4.2电压型DC-AC变换电路

4.2.1电压型单相逆变电路

4.2.2电压型三相全桥式逆变电路

4.3电流型DC-AC变换电路

4.3.1电流型单相桥式逆变电路

4.3.2电流型三相桥式逆变电路

4.4谐振式逆变电路

4.4.1电压型串联谐振逆变电路

4.4.2电流型并联谐振逆变电路

4.5DC-AC变换的多重化技术

4.5.1电压型逆变器的多重化

4.5.2电流型逆变器的多重化

4.5.3多电平逆变器

4.6变频器

4.6.1变频器的构成及基本功能

4.6.2变频器调速的基本控制原理

4.7软开关技术在DC-AC变换中的应用

本章小结

思考题

第5章开关管的驱动、缓冲和保护电路

5.1概述

5.2驱动电路

5.2.1晶闸管的触发电路

5.2.2双极性晶体管的驱动

5.2.3MOSFET和IGBT的驱动

5.2.4驱动电路中的隔离技术

5.3缓冲电路

5.3.1RCD关断缓冲电路

5.3.2RLD开通缓冲电路

5.3.3组合缓冲电路

5.3.4无损缓冲电路

5.4保护电路

5.4.1过电流保护

5.4.2过电压保护

5.4.3过热保护

本章小结

思考题

第6章脉冲宽度调制技术

6.1概述

6.2正弦PWM

6.2.1SPWM原理

6.2.2SPWM波形的生成方法

6.2.3SPWM波形的软件生成方法

6.2.4SPWM波形的电子电路生成方法

6.2.5SPWM波形的谐波分析

6.2.6SPWM模式优化技术

6.3空间矢量脉宽调制

6.4跟踪型PWM

6.4.1单相电流跟踪型PWM

6.4.2三相电流跟踪型PWM

6.5减小谐波的措施

本章小结

思考题

第7章电力电子控制

7.1概述

7.2电力电子变换的理论基础

7.2.1开关函数及其应用

7.2.2坐标变换

7.2.3状态空间平均法

7.2.4频域模型

7.3电压与电流的闭环控制

7.3.1单闭环控制

7.3.2双闭环控制

7.4数字控制系统

7.4.1数字控制系统简介

7.4.2数字控制系统的构成

7.4.3数字控制系统的处理器

本章小结

思考题

第8章磁元件

8.1概述

8.2高频磁心的基本特性和参数

8.3磁材料

8.4磁心的工作状态

8.4.1双向对称磁化

8.4.2单向磁化

8.4.3单向局部磁化

8.5功率变压器和电感

8.5.1变压器的激磁电感与漏电感

8.5.2电感

8.5.3变压器和电感的设计

本章小结

思考题

参考文献

　　本书编写的初衷是作为电气工程专业和自动化专业的本科教科书，强调基本概念、分析方法和基础知识的理解和掌握，并且侧重体现新技术进展。本书内容的选取和编排，按照从器件、电路到系统的原则。首先介绍了电力电子变换器的核心部件，进而介绍了由这些开关器件为核心构成的变换电路，高频脉冲宽度控制DC-DC变换器，保证开关管正常，高频脉冲宽度调制及正弦脉冲宽度调制的基本原理、实现方法和调制特性等内容。　　本书涉及电力电子变换系统的基本原理和分析设计方法，主要内容包括电力半导体器件；功率变换电路的拓扑(DC-DC，AC-DC和DC-AC)、分析方法和参数设计；开关器件的驱动和缓冲技术；开关变换系统的调制、建模和闭环控制技术等。　　本书反映了电力电子技术的最新发展，同时又兼顾从器件、电路拓扑到整个系统的基本原理和基本方法。　　本书可作为面向电气工程专业和自动化专业的本科教科书，也可作为电力电子专业工程技术人员的参考书。