电力电子技术手册PDF电子书下载

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MCT 102

8.8 N沟道MCT 102

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