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第1章 绪论1

1.1 电力电子技术的定义1

1.2 电力电子器件1

1.3 电力电子功率变换技术3

1.4 电力电子技术的展望4

1.5 本章小结10

参考文献10

第2章 电力电子技术中的数学方法11

2.1 傅里叶级数与傅里叶变换11

2.1.1 连续傅里叶级数与傅里叶变换11

2.1.2 离散傅里叶级数与傅里叶变换14

2.2 坐标变换17

2.2.1 三相到两相的静止变换18

2.2.2 d-q旋转变换18

2.2.3 空间矢量22

2.3 瞬时功率理论23

2.3.1 瞬时无功功率理论基础及其发展23

2.3.2 Akagi瞬时无功功率理论24

2.3.3 基于电流分解的瞬时无功功率理论25

2.3.4 通用瞬时无功功率理论26

2.4 对称分量分解法27

2.4.1 正序分量27

2.4.2 负序分量27

2.4.3 零序分量27

2.4.4 总量和正序、负序、零序分量之间的关系28

2.5 本章小结29

参考文献29

第3章 现代电力电子器件31

3.1 概述31

3.1.1 电力电子器件概述31

3.1.2 发展沿革与趋势33

3.2 电力电子器件原理与特性37

3.2.1 整流原理与阻断特性37

3.2.2 开关原理与频率特性44

3.2.3 电导调制原理与通态特性50

3.2.4 功率损耗原理与高温特性51

3.3 现代整流二极管56

3.3.1 普通肖特基势垒二极管56

3.3.2 PN结-肖特基势垒复合二极管57

3.3.3 MOS-肖特基势垒复合二极管58

3.3.4 改进的PIN二极管58

3.4 功率MOS59

3.4.1 功率MOS的基本结构与工作原理59

3.4.2 功率MOS的特征参数61

3.4.3 功率MOS的基本特性62

3.4.4 功率MOS的可靠性问题67

3.5 绝缘栅双极晶体管（IGBT）70

3.5.1 IGBT的基本结构和工作原理70

3.5.2 IGBT的工作特性72

3.5.3 安全工作区77

3.5.4 特种IGBT与IGBT的进化77

3.6 宽禁带半导体电力电子器件79

3.6.1 电力电子器件的材料优选79

3.6.2 碳化硅电力电子器件80

3.6.3 其他宽禁带半导体电力电子器件83

3.7 本章小结83

参考文献84

第4章 DC/DC高频功率变换85

4.1 软开关直流变换器85

4.1.1 直流变换器软开关的分类85

4.1.2 谐振变换器88

4.1.3 LLC谐振变换器92

4.1.4 PWM软开关变换器94

4.1.5 移相控制全桥变换器97

4.2 三电平DC/DC变换器100

4.2.1 多电平变换器的分类100

4.2.2 基本的三电平变换器101

4.2.3 隔离型三电平变换器112

4.3 同步整流技术120

4.3.1 同步整流技术的基本概念120

4.3.2 同步整流管的驱动时序120

4.3.3 同步整流管驱动电路分类121

4.3.4 同步整流双向驱动方式123

4.3.5 同步整流单向驱动方式128

4.4 交错并联技术131

4.4.1 交错并联技术的基本概念131

4.4.2 交错并联变换器131

4.4.3 交错并联变换器和多电平变换器的对比134

4.5 本章小结135

参考文献135

第5章 DC/DC变换器的动态模型与控制137

5.1 功率变换器动态建模的意义137

5.2 开关周期平均与小信号线性化动态模型142

5.3 统一电路模型158

5.4 调制器的模型159

5.5 闭环控制与稳定性161

5.6 本章小结164

参考文献164

第6章 逆变器及调制技术165

6.1 概述165

6.2 电压型逆变器及其PWM技术166

6.2.1 电压型PWM逆变器的主回路166

6.2.2 电流正弦PWM技术167

6.2.3 空间矢量PWM技术171

6.3 多电平变换器的拓扑结构173

6.3.1 多电平变换器的特点173

6.3.2 箝位型多电平变换器175

6.3.3 级联型多电平变换器183

6.3.4 其他多电平结构185

6.4 多电平变换器的PWM控制188

6.4.1 多电平载波PWM技术188

6.4.2 多电平空间矢量PWM技术194

6.4.3 多电平载波与空间矢量的统一213

6.5 本章小结218

参考文献219

第7章 SPWM变换器系统控制技术220

7.1 概述220

7.2 SPWM变换器系统的一般性能要求及指标222

7.2.1 SPWM变换器的一般性能要求223

7.2.2 SPWM变换器的一般性能指标223

7.3 SPWM变换器的建模226

7.3.1 SPWM逆变器（独立运行）的数学模型226

7.3.2 SPWM整流器（接入电网）的数学模型235

7.4 独立运行逆变器的控制技术240

7.4.1 逆变器输出电压控制技术240

7.4.2 逆变器并联运行控制技术242

7.5 接入电网的SPWM变换器控制技术248

7.5.1 接入电网的SPWM变换器直流侧电压控制技术248

7.5.2 接入电网的SPWM变换器电网侧基波电流控制技术251

7.5.3 接入电网的SPWM变换器电网侧功率控制技术252

7.5.4 接入电网的SPWM变换器电网侧谐波电流控制技术255

7.6 控制器的设计259

7.6.1 基于经典控制理论的设计260

7.6.2 基于状态空间理论的设计262

7.6.3 重复控制264

7.6.4 无差拍控制266

7.7 本章小结268

参考文献269

第8章 有源功率因数校正技术271

8.1 单相有源功率因数校正原理271

8.1.1 电阻负载模拟271

8.1.2 功率变换器与有源功率因数校正272

8.2 CCM单相BOOST功率因数校正变换器276

8.2.1 电路原理分析276

8.2.2 CCM单相BOOST功率因数校正变换器的控制281

8.3 DCM单相BOOST功率因数校正变换器284

8.3.1 CRM单相BOOST功率因数校正变换器电路分析286

8.3.2 CRM单相BOOST功率因数校正变换器的控制291

8.4 其他单相功率因数校正变换技术292

8.4.1 无桥型功率因数校正变换电路292

8.4.2 低频开关功率因数校正变换电路293

8.4.3 窗口控制功率因数校正变换电路296

8.5 三相PFC原理297

8.5.1 三相单开关Boost PFC电路的控制297

8.5.2 三相六开关PFC电路的控制305

8.5.3 其他三相PFC电路308

8.6 本章小结310

参考文献310