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第1章 导 论2

1.1 电力电子技术的定义2

1.2 主要特点2

1.3 电源的发展趋势3

1.4 变换例子4

1.5 分析和设计工具6

1.6 小结11

第2章 电力二极管13

2.1 作开关使用的二极管13

2.2 PN结的一些特性13

2.3 通用二极管的类型14

2.4 二极管的典型定额14

2.5 二极管吸收电路15

2.6 电力二极管的串并联16

2.7 二极管的典型应用19

2.8 选择二极管的标准参数表19

第3章 晶闸管23

3.1 引言23

3.2 基本结构和工作原理23

3.3 静态特性25

3.4 动态特性28

3.5 晶闸管参数31

3.6 晶闸管类型34

3.7 门极驱动的要求38

3.8 PSpice模型40

3.9 应用41

第4章 门极关断晶闸管47

4.1 引言47

4.2 基本结构和工作原理47

4.3 GTO的晶闸管模型48

4.4 静态特性49

4.5 转换过程50

4.6 Spice中的GTO模型51

4.7 应用52

第5章 电力双极型晶体管54

5.1 引言54

5.2 基本结构和工作原理55

5.3 静态特性56

5.4 动态特性57

5.5 晶体管的基极驱动电路58

5.6 双极结型晶体管的Spice仿真60

5.7 BJT的应用62

第6章 电力场效应晶体管65

6.1 引言65

6.2 电力电子电路中的开关转换65

6.3 一般开关特性67

6.4 电力场效应晶体管69

6.5 电力场效应晶体管的结构69

6.6 电力场效应晶体管的工作区71

6.7 场效应晶体管的PSpice模型78

6.8 电力电子器件的比较83

6.9 电力电子器件的未来发展方向84

第7章 绝缘栅双极型晶体管86

7.1 引言86

7.2 基本结构和工作原理86

7.3 静态特性88

7.4 动态特性89

7.5 IGBT的性能参数91

7.6 栅极驱动要求92

7.7 电路模型94

7.8 应用96

第8章 MOS控制晶闸管100

8.1 引言100

8.2 等效电路和开关特性100

8.3 MCT和其他电力电子器件的比较101

8.4 MCT的门极驱动101

8.5 MCT的保护102

8.6 MCT的仿真模型102

8.7 第一代和第二代MCT102

8.8 N沟道MCT102

8.9 基区电阻可控晶闸管102

8.1 0 MOS关断晶闸管103

8.1 1 PMCT的应用103

8.1 2小结104

8.1 3附录104

第9章 静电感应器件107

9.1 引言107

9.2 静电感应器件理论107

9.3 SIT的特性107

9.4 SI器件的双极模式运行（BSIT）108

9.5 静电感应器件的射极109

9.6 静电感应二极管（SID）110

9.7 横向穿通晶体管（LPTT）111

9.8 静电感应晶体管逻辑（SITL）电路111

9.9 由SIT防止BJT饱和111

9.1 0静电感应MOS晶体管（SIMOS）112

9.1 1空间电荷限制负载（SCLL）112

9.1 2电力MOS晶体管113

9.1 3静电感应晶闸管113

9.1 4门极关断（GTO）晶闸管114

第10章 二极管整流器117

10.1 引言117

10.2 单相二极管整流器117

10.3 三相二极管整流器120

10.4 多相二极管整流器123

10.5 整流器中的滤波系统125

10.6 高频二极管整流器电路128

第11章 单相可控整流器143

11.1 线路换相单相可控整流器143

11.2 单位功率因数单相整流器147

第12章 三相可控整流器155

12.1 引言155

12.2 线路换相可控整流器155

12.3 强迫换相三相可控整流器165

第13章 DC-DC变换器179

13.1 引言179

13.2 DC斩波器179

13.3 降压（Buck）变换器180

13.4 升压（Boost）变换器182

13.5 Buck-Boost变换器183

13.6 库克变换器184

13.7 寄生参数的影响184

13.8 同步变换器和双向变换器186

13.9 控制原理186

13.1 0 DC-DC变换器的应用187

第14章 逆变器190

14.1 引言190

14.2 单相电压源逆变器191

14.3 三相电压源逆变器198

14.4 电流源逆变器（CSI）204

14.5 逆变器的闭环运行211

14.6 逆变器中的再生217

14.7 多重化逆变器220

第15章 谐振与软开关变换器231

15.1 引言231

15.2 分类231

15.3 谐振开关232

15.4 准谐振变换器（QRC）232

15.5 ZVS在高频领域的应用236

15.6 多谐振变换器（MRC）238

15.7 零电压转换变换器（ZVT）240

15.8 无耗散有源钳位网络241

15.9 负载谐振变换器241

15.1 0谐振变换器的控制电路244

15.1 1 扩展周期准谐振变换器（EP-QR）246

15.1 2软开关和电磁干扰的抑制249

15.1 3大功率装置的缓冲器与软开关250

15.1 4软开关DC-AC电力逆变器251

第16章 AC-AC变换器263

16.1 引言263

16.2 单相AC-AC电压控制器263

16.3 三相AC-AC电压控制器267

16.4 周波变流器270

16.5 矩阵变换器（MC）279

16.6 AC-AC变换器的应用282

第17章 DC-DC变换器技术和9个系列的罗氏变换器288

17.1 引言288

17.2 正输出罗氏变换器288

17.3 负输出罗氏变换器303

17.4 双输出罗氏变换器306

17.5 多象限运行的罗氏变换器317

17.6 开关电容多象限罗氏变换器321

17.7 开关电感多象限罗氏变换器328

17.8 多象限ZCS准谐振罗氏变换器331

17.9 多象限ZVS准谐振罗氏变换器334

17.1 0同步整流DC-DC罗氏变换器338

17.1 1 门控，罗氏谐振器341

17.1 2应用342

第18章 门极驱动电路348

18.1 引言348

18.2 晶闸管的门极要求348

18.3 晶闸管门极触发电路349

18.4 简单的晶闸管门极触发电路350

18.5 可关断器件的驱动器360

18.6 一些实际的驱动电路365

第19章 电力变换器控制方法369

19.1 引言369

19.2 利用状态空间模型的电力变换器控制369

19.3 电力变换器的滑模控制384

19.4 电力变换器的模糊逻辑控制412

19.5 小结415

第20章 电源417

20.1 引言417

20.2 线性串联稳压器418

20.3 线性并联稳压器420

20.4 集成稳压器421

20.5 开关型稳压器422

第21章 电子镇流器433

21.1 引言433

21.2 放电灯的高频供电436

21.3 放电灯建模439

21.4 电子镇流器用谐振逆变器442

21.5 高功率因数电子镇流器447

21.6 应用449

第22章 电力电子技术在电容器充电中的应用453

22.1 引言453

22.2 带充电电阻器的高压直流电源453

22.3 谐振充电453

22.4 开关变换器454

第23章 电力电子技术在可再生能源中的应用459

23.1 引言459

23.2 电力电子技术在光电电力系统中的应用459

23.3 电力电子技术在风力电力系统中的应用476

第24章 高压直流（HVDC）输电487

24.1 引言487

24.2 HVDC换流站的主要元件491

24.3 换流桥分析493

24.4 控制与保护494

24.5 MTDC运行499

24.6 应用500

24.7 现代趋势501

24.8 HVDC系统仿真技术503

24.9 小结504

第25章 多电平变换器和无功补偿507

25.1 引言507

25.2 无功功率现象及其补偿507

25.3 先进静止无功补偿器（ASVC）的建模与分析509

25.4 静止无功补偿器用于提高涡轮交流发电机的稳定性516

25.5 多电平逆变器518

25.6 三电平逆变器的谐波消除方法521

25.7 与电网连接的三电平ASVC结构524

第26章 传动类型与规范530

26.1 概述530

26.2 传动系统的要求和规范533

26.3 传动系统的分类和特性535

26.4 负载的类型和特性540

26.5 变速传动系统的拓扑542

26.6 脉宽调制（PWM）电压源逆变器（VSI）传动547

26.7 应用554

26.8 小结557

第27章 电动机传动561

27.1 引言561

27.2 直流电动机传动562

27.3 异步电动机传动566

27.4 同步电动机传动575

27.5 永磁交流同步电动机传动581

27.6 永磁无刷直流（BLDC）电动机传动585

27.7 伺服传动594

27.8 步进电动机传动598

27.9 开关磁阻电动机传动605

27.1 0同步磁阻电动机传动612

第28章 传动系统的无传感器矢量控制和直接转矩控制619

28.1 引言619

28.2 转矩控制传动系统的基本类型：矢量控制、直接转矩控制619

28.3 基于德克萨斯仪器公司DSP的运动控制643

第29章 基于人工智能的传动647

29.1 基于人工智能的技术应用简介647

29.2 基于人工智能的技术647

29.3 人工智能在电动机和传动方面的应用650

29.4 人工智能在传动方面的工业应用650

29.5 基于神经网络的速度估计器应用650

第30章 电气传动中的模糊逻辑655

30.1 引言655

30.2 模糊逻辑概念655

30.3 模糊逻辑在电气传动中的应用659

30.4 硬件系统描述662

30.5 小结663

第31章 电力电子技术在汽车中的应用666

31.1 引言666

31.2 现在的汽车电源系统666

31.3 系统环境666

31.4 电力电子技术提供的功能670

31.5 采用多路复用技术的负载控制672

31.6 机电能量转换674

31.7 双／高电压汽车电气系统678

31.8 电气和混合电动汽车682

31.9 小结682

第32章 电能质量688

32.1 引言688

32.2 电能质量688

32.3 无功功率和谐波补偿693

32.4 IEEE标准695

32.5 小结696

第33章 有源滤波器698

33.1 引言698

33.2 有源电力滤波器的类型698

33.3 并联有源电力滤波器699

33.4 串联有源电力滤波器707

第34章 电力电子技术和电动机传动系统的计算机仿真718

34.1 引言718

34.2 利用计算机仿真工具进行设计和分析718

34.3 利用PSpice对电力电子电路进行仿真718

34.4 电力电子电路和电机的仿真721

34.5 采用磁场定向（矢量）控制的异步电动机的仿真724

34.6 利用PSpice 9进行无传感器矢量控制系统的仿真727

34.7 利用Simplorer进行仿真731

34.8 小结732

第35章 组装和智能电源735

35.1 引言735

35.2 背景735

35.3 功能集成735

35.4 电路划分技术的评估736

35.5 全价模型740

35.6 电路划分方法741

35.7 2.2kW电动机传动系统设计实例742