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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MOS 59

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