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第1章 绪论 1

1.1 二极管桥式整流器的基本电量关系 1

1.1.1 桥式整流器的基本电量关系 2

1.1.2 整流器的滤波器参数 8

1.2 整流器的性能指标 10

1.2.1 通用性能指标 10

1.2.2 满足逆变器要求的专用性能指标 12

1.3 二极管桥式整流器的输入电流谐波与输入功率因数 15

1.3.1 整流器采用电感滤波时的输入电流谐波与功率因数 15

1.3.2 整流器采用电容滤波时的输入电流谐波与功率因数 16

1.4 在整流器与滤波电容之间串入电感提高功率因数 23

1.4.1 单相桥式整流器 24

1.4.2 三相桥式整流器 28

1.5 在整流器输入端加入无源LC串并联槽路 30

1.5.1 单相桥式整流电路 31

1.5.2 三相桥式整流电路 32

1.5.3 用直流电感校正与用LC槽路校正的对比 34

1.6 整流器调压用开关器件 35

1.6.1 SCR晶闸管 36

1.6.2 可关断晶闸管GTO 37

1.6.3 绝缘栅双极晶体管IGBT 39

1.6.4 集成门极晶闸管IGCT 40

1.6.5 开关器件的选择 40

1.7 整流器的效率与负载率的关系 42

1.8 整流器开关管的开关损耗 44

1.9 三相半桥式SPWM逆变器的双向工作与输出表示式 45

1.9.1 A相输出电压uPA的表示式 47

1.9.2 B相输出电压uPB的表示式 50

1.9.3 线电压uPAPB的表示式 50

1.9.4 双向工作的输出表示式 51

1.10 三相半桥式SPWM整流器的串联与并联叠加 54

1.10.1 三相半桥式SPWM整流器的串联级联叠加 54

1.10.2 三相半桥式SPWM整流器的并联级联叠加 56

第2章 采用整流变压器的多相工频整流器 58

2.1 多相工频整流器的定义、分类及特点 58

2.2 多相工频变压器的构成原理 59

2.3 等幅值多重叠加式多相工频整流器 66

2.3.1 等幅值12相二重叠加式工频整波器 68

2.3.2 等幅值18相三重叠加式工频整流器 69

2.3.3 等幅值24相四重叠加式工频整流器 70

2.4 变幅值多重叠加式多相工频整流器 72

2.4.1 确定变压器变比Ai的计算法 74

2.4.2 变幅值12相二重叠加式工频整流器 76

2.4.3 变幅值18相三重叠加式工频整流器 78

2.4.4 变幅值24相四重叠加式工频整流器 81

2.5 谐波注入式工频整流器 84

2.5.1 采用平衡电感次级注入谐波的12相整流器 84

2.5.2 采用变压器注入谐波的12相二极管整流器 87

2.6 采用自耦变压器的多重叠加式多相工频整流器 90

2.6.1 采用自耦变压器的12相二重叠加式工频整流器 90

2.6.2 采用自耦变压器的18相三重叠加式工频整流器 95

2.6.3 采用自耦变压器的24相四重叠加式工频整流器 100

2.6.4 采用移相分流器再级联型24相自耦变压工频整流器 105

2.6.5 采用平衡电感的24相自耦变压器式工频整流器 107

2.6.6 采用谐波注入的24相自耦变压器式工频整流器 117

2.7 多相多重叠加式工频整流器的控制方式 118

2.7.1 SCR多相相控整流器 118

2.7.2 GTO Udc－PWM控制整流器 125

第3章 三相PWM PFC整流器 137

3.1 三相PWM DCM PFC整流器 137

3.1.1 基于Boost输入型PWM DCM高功率因数三相整流器 137

3.1.2 三相PWM DCM Buck PFC整流器 144

3.2 采用恒频PWM控制的三相Boost PFC整流器 148

3.2.1 设计参数计算 152

3.2.2 设计举例 154

3.3 谐波注入式三相Boost PWM PFC整流器 154

3.4 变频PWM控制的三相Boost PFC整流器 160

3.5 固定开关频率与可变开关频率PFC整流器的比较 162

3.6 两个三相Boost PWM PFC整流器的交错并联 164

第4章 三相高频IGBT SPWM PFC整流器 166

4.1 三相高频IGBT SPWM PFC整流器的定义、分类与特点 166

4.2 三相高频IGBT SPWM PFC整流器的基础知识 168

4.2.1 单相Boost SPWM PFC电路 168

4.2.2 单相Buck SPWM PFC电路 174

4.3 单相电压型Boost与电流型Buck SPWM高频整流器 180

4.3.1 单相电压型Boost IGBTSPWM高频整流器 180

4.3.2 单相电流型Buck IGBT SPWM高频整流器 192

4.4 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器 193

4.4.1 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的工作原理 193

4.4.2 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的参数计算 203

4.4.3 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的控制 207

4.4.4 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的一些常用控制法 213

4.4.5 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的并联叠加技术 218

4.5 三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器 225

4.5.1 电流型Buck SPWM高频整流器与电压型Boost SPWM高频整流器的对偶性 225

4.5.2 一种三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器 227

4.5.3 另一种节能型三相六开关Buck SPWM高频整流器 236

4.5.4 三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器的并联叠加技术 242

4.6 三相三交流开关高频整流器 246

4.6.1 三相三交流开关SPWM控制的Y与△接法高频整流器 246

4.6.2 滞环控制典型三相三交流开关△连接式Boost高频整流器 253

4.6.3 三相三交流开关三电平Boost高频整流器 259

4.7 三相三直流开关SPWM Boost/Buck高频整流器 262

4.7.1 三相三直流开关转输电感式Boost SPWM高频整流器 263

4.7.2 三相三直流开关Buck SPWM高频整流器 264

4.7.3 单极性SPWM控制的电感转输式Boost高频整流器 265

4.8 三相六直流开关单向Boost SPWM高频整流器 271

4.9 单相PSCPWM Boost PFC并联叠加式三相整流器 277

4.10 SPWM多电平整流器 281

4.10.1 二极管钳位三电平逆变器 281

4.10.2 二极管钳位三电平逆变器的输出电压表示式 283

4.10.3 二极管钳位三电平逆变器的双向四象限工作 286

4.10.4 二极管钳位三相三电平SPWM整流器 287

第5章 应用举例 291

5.1 在5个2H桥级联式变频器中的应用 291

5.1.1 30相等幅值多重叠加整流器 291

5.1.2 5个2H桥级联叠加11电平逆变器 294

5.2 在3个和6个2H桥级联式变频器中的应用 298

5.2.1 日本东芝公司生产的TOSVERT-MV变频器 298

5.2.2 日本三菱电机公司的PMT-F500HV变频器 302

5.3 对2H桥级联式变频器的改进建议 303

5.3.1 具有隔离功能2H桥级联式变频器的改进 304

5.3.2 无隔离功能的2H桥级联式变频器的改进 308

5.4 对工频UPS的改进 316

5.4.1 采用Udc－PWM控制的12相工频整流器 317

5.4.2 采用Udc－PWM控制的派生多相整流器 321

5.5 平衡电感式24相自耦变压整流器在UPS中的应用 324

5.5.1 24相自耦变压整流器的输入功率因数与容量 324

5.5.2 与24相自耦变压整流器配套的逆变器 326

5.5.3 自耦变压器减小了负载率对UPS效率的影响 327

5.5.4 与当前工频或高频UPS整流器的性能比较 329

5.6 对高频UPS的改进 330

5.6.1 IGBT高频Boost PFC整流器的SPWM控制 330

5.6.2 用线电压upab、upbc、upca作驱动信号的节能控制 332

5.6.3 采用单极性SPWM相电压作驱动信号的节能控制 334

5.6.4 高频整流器两种节能控制的比较 336

5.7 高频无变压器SPWM软开关UPS 337

5.7.1 无源LCD无损缓冲电路 339

5.7.2 有源LCD无损缓冲电路 342

5.7.3 结实型准谐振纯软开关式UPS 343

5.8 高频UPS的级联叠加 346

5.8.1 级联叠加方式 347

5.8.2 级联叠加电路 347

参考文献 352