IGBT及其集成控制器在电力电子装置中的应用PDF电子书下载

第1章 IGBT特性及辅助电路 1

1.1 IGBT的结构和技术参数 2

1.1.1 IGBT的结构和基本特性 2

1.1.2 IGBT的主要参数 10

1.1.3 IGBT模块 12

1.1.4 功率集成模块（PIM）和智能化模块（IPM） 20

1.2 IGBT驱动电路 33

1.2.1 IGBT栅极驱动的要求 33

1.2.2 IGBT栅极驱动电路 34

1.3 IGBT的缓冲电路 54

1.3.1 关断缓冲电路和导通缓冲电路 54

1.3.2 无源无损缓冲电路 58

1.3.3 有源无损缓冲电路 63

第2章 IGBT在开关电路中的应用 69

2.1 基本开关电路 69

2.1.1 串联开关电路 69

2.1.2 并联开关电路 70

2.1.3 串-并联开关电路 71

2.1.4 并-串联开关电路 72

2.2 开关电路的PWM反馈控制 73

2.2.1 电压模式控制PWM 73

2.2.2 电流模式控制PWM 74

2.2.3 滞环电流模式控制PWM 76

2.2.4 相加模式控制PWM 76

2.3 软开关变换器 77

2.3.1 ZVS和ZCS变换器 77

2.3.2 ZVS-PWM和ZCS-PWM变换器 80

2.3.3 ZVT-PWM和ZCT-PWM变换器 84

2.3.4 PS软开关变换器 87

2.3.5 有源钳位ZVS-PWM变换器 90

2.3.6 移相调宽DC/DC变换器 95

2.4 变换器的多路输出技术 96

2.5 开关电源主电路、高频变压器和输出滤波器的设计 99

2.5.1 主电路的设计 99

2.5.2 高频变压器的设计 100

2.5.3 输出滤波器的设计 111

2.6 PWM控制器集成电路 119

2.6.1 部分PWM和SPWM控制器集成电路的主要性能和参数 119

2.6.2 电压型PWM控制器集成电路 124

2.6.3 电流型PWM集成控制器 132

2.6.4 电压／电流型PWM控制器集成电路 141

2.6.5 移相型PWM控制器集成电路 143

2.7 IGBT开关电源的实例 150

2.7.1 TL494控制的推挽式IGBT开关电源［7］ 150

2.7.2 SG3524控制的IGBT开关电源［2］［4］［7］ 151

2.7.3 SG3525A控制的IGBT开关电源［4］［20］［25］［26］ 153

2.7.4 UC3842控制的反激式IGBT开关电源［2］［5］ 157

2.7.5 UC3828控制的正激式IGBT开关电源［2］ 160

2.7.6 UCC3802控制的反激式IGBT开关电源［2］ 160

2.7.7 UC3875控制的全桥移相式IGBT开关电源［20］ 161

第3章 IGBT及其集成控制器在逆变电路中的应用 165

3.1 逆变器电路的基本形式 167

3.1.1 双向型电压源高频链逆变器 167

3.1.2 电流源高频链逆变器 171

3.1.3 三相逆变器 174

3.1.4 多电平逆变器 183

3.2 并联逆变技术 198

3.2.1 逆变器的并联运行 198

3.2.2 逆变器并联运行的均流技术 204

3.2.3 逆变器并联运行的同步技术 208

3.2.4 逆变电源的并联运行 209

3.3 IGBT逆变电路的应用实例 211

3.3.1 IGBT高频加热逆变电源 211

3.3.2 IGBT移相式逆变电源 212

3.3.3 IGBT超声波逆变电源 214

3.3.4 IGBT交流调压电源 218

3.3.5 车载IGBT逆变电源 221

3.3.6 脉冲换相电镀用整流器 223

第4章 IGBT及其集成控制器在弧焊逆变电源中的应用 225

4.1 焊接电弧的电特性 225

4.2 IGBT弧焊逆变电源的结构 226

4.3 IGBT弧焊逆变电源主电路的工作原理 227

4.4 IGBT弧焊逆变电源的数字化控制技术 229

4.5 IGBT弧焊逆变电源驱动电路 231

4.6 IGBT弧焊逆变电源的保护电路和缓冲电路 231

4.7 IGBT弧焊逆变电源的应用实例 232

4.7.1 ZX7系列IGBT弧焊逆变电源［18］ 232

4.7.2 MZ-1250 IGBT弧焊逆变电源［23］ 234

4.7.3 脉冲MIG弧焊逆变电源［23］［35］ 235

4.7.4 NBM-630逆变式多功能弧焊电源［23］ 237

第5章 IGBT及其集成控制器在交直流调速中的应用 239

5.1 电力拖动控制技术与交直流调速系统 239

5.2 应用实例 239

5.2.1 IGBT及其控制器在直流电动机调速系统中的应用［31］［52］ 239

5.2.2 IGBT及其集成控制器在交流电动机调速系统中的应用 251

第6章 IGBT及其集成控制器在变频电源中的应用 286

6.1 基于串联谐振式IGBT逆变的变频电源［20］ 286

6.2 基于并联谐振式IGBT逆变的变频电源 293

6.3 基于SA08的400Hz/115V的变频电源［9］［18］ 294

6.4 高频加热电源 296

第7章 IGBT及其集成控制器在有源电力滤波器中的应用 299

7.1 有源电力滤波器的工作原理 299

7.1.1 有源电力滤波器的主电路 299

7.1.2 有源电力滤波器的控制方式 304

7.2 有源电力滤波器的分类 323

7.2.1 并联型有源电力滤波器 326

7.2.2 串联型有源电力滤波器 338

7.2.3 串并联型有源电力滤波器 346

7.2.4 混合型有源电力滤波器 352

7.3 有源电力滤波器的应用实例 367

7.3.1 并联型有源电力滤波器的应用实例 367

7.3.2 串联型有源电力滤波器的应用实例 370

7.3.3 串并联型有源电力滤波器的应用实例 373

7.3.4 混合型有源电力滤波器的应用实例 377

第8章 IGBT及其集成控制器在UPS中的应用 379

8.1 UPS的分类和工作原理 379

8.1.1 后备式UPS 379

8.1.2 在线式UPS 379

8.1.3 UPS的发展趋势 387

8.2 应用实例 391

8.2.1 基于TMS320F2812的后备式UPS 391

8.2.2 基于单片机的后备式UPS 394

8.2.3 基于TMS320LF2407A的在线式UPS 396

8.2.4 基于DPS的UPS逆变器 399

第9章 IGBT及其集成控制器在电子镇流器中的应用 402

9.1 对电子镇流器的要求 402

9.1.1 绿色照明与电子镇流器 402

9.1.2 电子镇流器的功能与基本结构 403

9.2 电子镇流器中的逆变电路 404

9.2.1 电子镇流器中常用的逆变器电路拓扑 404

9.2.2 电子镇流器中专用IGBT［50］ 405

9.3 应用实例 408

9.3.1 基于IR2155的电子镇流器［9］［18］［26］［51］ 409

9.3.2 基于IR2156的电子镇流器 414

9.3.3 基于IR2130的HID电子镇流器［9］ 418

9.3.4 基于IR2159的可调光电子镇流器［50］［51］ 420

9.3.5 照明用电子变压器电路 428

第10章 IGBT及其集成控制器在蓄电池充放电电路中的应用 436

10.1 蓄电池的类型 436

10.2 蓄电池的充电方式 436

10.3 IGBT高频开关充电电源的工作原理 437

10.4 电池充电集成电路 438

10.4.1 UC3906电池充电集成电路 439

10.4.2 UC3909电池充电集成电路 442

10.4.3 LM3621锂离子电池充电集成电路［32］ 446

10.4.4 BQ2000通用型电池充电集成电路［32］ 449

10.4.5 BQ2004H/E快速充电集成电路［32］ 450

10.5 应用实例 453

10.5.1 高频开关直流充电电源 453

10.5.2 基于MAX2003/2003A的充电器电路［26］［32］ 457

10.5.3 基于UC3906的蓄电池充放电电路［33］ 459

10.5.4 基于UC3909的蓄电池充放电电路 464

第11章 IGBT及其集成控制器在再生能源技术中的应用 468

11.1 IGBT及其集成控制器在太阳能发电技术中的应用 468

11.1.1 家用太阳能发电系统的要求 469

11.1.2 太阳能发电系统的结构 469

11.1.3 太阳能发电系统的控制方案 471

11.1.4 光伏并网 472

11.2 IGBT及其集成控制器在风力发电技术中的应用 475

11.2.1 离网型风力发电机组 475

11.2.2 并网型风力发电机组 476

11.2.3 变速发电的控制［20］ 478

11.3 IGBT及其集成控制器在燃料电池发电中的应用［28］ 480

11.3.1 燃料发电的特点 480

11.3.2 燃料电池发电站中的逆变器 481

参考资料 484