《电力电子设备设计和应用手册》PDF下载

  • 购买积分:27 如何计算积分?
  • 作  者:王兆安,张明勋主编
  • 出 版 社:北京:机械工业出版社
  • 出版年份:2009
  • ISBN:9787111255710
  • 页数:1073 页
图书介绍:本书包括各种电力电子设备的基本原理,设计方法和应用技术。

第3版出版说明 7

第2版前言 7

第1版前言 7

电力电子工程师的历史机遇 7

第1章 设计常用标准资料 7

1.1 电力电子技术术语 7

1.1.1 一般术语 7

1.1.2 电力电子变流器的型式 8

1.1.3 电力电子开关和交流电力电子控制器 9

1.1.4 电力电子设备的基本元件 10

1.1.5 电力电子设备的电路和电路单元 11

1.1.6 电力电子设备的运行 12

1.1.7 电力电子设备的基本性能 16

1.1.8 电力电子变流器的特性曲线 19

1.1.9 稳定电源 19

1.2 电力电子设计常用字母符号 20

1.2.1 常用下角标及含义 20

1.2.2 电力电子设备特性常用符号及含义 21

1.2.3 电力电子器件常用符号 23

1.3 标准数据 23

1.3.1 优先数及优先数系 23

1.3.2 标准电压 25

1.3.3 标准电流 26

1.3.4 标准频率 26

1.4 电力电子设备的使用条件 27

1.4.1 正常使用的环境条件 27

1.4.2 正常使用电气条件 28

1.4.3 非正常使用条件 31

1.4.4 海拔的影响 31

1.5 变流器电联结及端子的标志代号 32

1.6 电力电子设计常用标准 38

第2章 电力电子器件的额定值、特性和使用导则 46

2.1 概述 46

2.2 普通整流二极管和普通晶闸管 46

2.2.1 分立器件封装型式与外形尺寸 46

2.2.2 模块封装型式与外形尺寸 51

2.2.3 额定值和特性 54

2.2.4 按额定值和特性的使用导则 60

2.3 部分派生晶闸管 62

2.3.1 快速晶闸管 62

2.3.2 双向晶闸管 63

2.3.3 逆导晶闸管 64

2.3.4 光控晶闸管 64

2.4 门极关断晶闸管(GTO晶闸管) 64

2.4.1 静态特性 64

2.4.2 动态特性 65

2.4.3 使用要点 66

2.5 电力晶体管(GTR) 66

2.5.1 结构和特点 66

2.5.2 额定值和特性 67

2.5.3 使用要点 67

2.6 电力场效应晶体管(电力MOSFET) 70

2.6.1 结构和特点 70

2.6.2 额定值和特性 72

2.6.3 安全工作区 73

2.6.4 使用要点 73

2.7 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块 74

2.7.1 结构与工作原理 74

2.7.2 额定值和特性 75

2.7.3 安全工作区. 77

2.7.4 特性曲线 80

2.7.5 栅极驱动 82

2.7.6 并联运行 83

2.7.7 驱动感性负载的功率电路设计 84

2.8 智能功率模块(IPM) 85

2.8.1 结构和特点 85

2.8.2 额定值、特性和工作条件 86

2.8.3 自保护功能 89

2.9 快速恢复二极管 91

2.9.1 额定值和特性 91

2.9.2 使用要点 92

2.10 电力电子器件的热设计和常用散热器 93

2.10.1 结温的计算和热阻计算 93

2.10.2 常用冷却方式及使用条件 98

2.10.3 散热器的使用条件 100

2.10.4 常用国产散热器 101

参考文献 110

第3章 电力电子设备的驱动电路与控制电路 111

3.1 概述 111

3.2 晶闸管的移相触发器 111

3.2.1 晶闸管对移相触发器的要求及一般移相触发器的技术指标 111

3.2.2 常用的晶闸管触发器集成电路 112

3.2.3 脉冲功放、隔离、整形及其典型电路 119

3.2.4 多个晶闸管串联或并联应用的电子式脉冲隔离匹配器 121

3.3 双向晶闸管触发器 122

3.3.1 双向晶闸管移相控制的特殊性 122

3.3.2 KJ006—双向晶闸管触发器集成电路 122

3.3.3 KJ008—双向晶闸管过零触发器集成电路 124

3.4 GTO晶闸管的门极控制技术 125

5.4.1 GTO晶闸管要求的门极控制信号波形 125

3.4.2 影响门极控制技术的关键因素 126

3.4.3 GTO晶闸管的典型门极控制电路举例 127

3.4.4 HL301A—GTO晶闸管门极驱动器控制集成电路 129

3.4.5 硬驱动—GTO晶闸管门极驱动技术的革命化进步 130

3.5 触发器的抗干扰技术 134

3.6 电力晶体管(GTR)的基极驱动 135

3.6.1 GTR基极驱动电路的重要性 135

3.6.2 GTR对基极驱动电路的基本要求 135

3.6.3 GTR的集成基极驱动电路 135

3.7 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的栅极驱动 139

3.7.1 IGBT栅极驱动的特殊问题 139

3.7.2 IGBT的集成栅极驱动器 142

3.8 MOSFET的栅极驱动 149

3.8.1 高速MOSFET驱动器设计的要求 149

3.8.2 集成MOSFET栅极驱动器 150

3.9 电力电子设备常用传感器及变换器 161

3.9.1 霍尔集成传感器 161

3.9.2 真有效值AC/DC变换器 166

3.9.3 霍尔集成变送器 168

3.9.4 温度传感器 169

3.9.5 速度变换器 171

3.9.6 电压变换器 173

3.9.7 电流变换器 174

3.10 通用控制器 176

3.10.1 调节器的基本电路 176

3.10.2 速度(电压)调节器 179

3.10.3 电流调节器 182

3.10.4 给定积分器 188

3.10.5 电流截止器 191

3.10.6 数字调节器 191

参考文献 192

第4章 电力电子设备中的串并联技术 194

4.1 电力电子器件的串联技术 194

4.1.1 串联器件的稳态均压 194

4.1.2 串联器件的瞬态均压 194

4.1.3 器件串联臂串联器件数的确定 195

4.1.4 串联晶闸管的末级触发电路 195

4.1.5 串联器件在高压设备中的应用 197

4.1.6 GTO晶闸管的串联技术 198

4.1.7 IGBT的串联 199

4.2 电力电子器件的并联技术 200

4.2.1 电力电子器件直接并联时的均流 200

4.2.2 并联器件的强迫均流 202

4.2.3 器件并联支路数的确定 203

4.2.4 GTO晶闸管的并联技术 204

4.2.5 MOSFET及IGBT的并联 205

4.3 电力电子装置的串并联技术 207

4.3.1 电力电子装置的串联 207

4.3.2 电力电子装置的并联 208

参考文献 212

第5章 电力电子设备的保护 213

5.1 常见故障类型及保护方法 213

5.1.1 概述 213

5.1.2 过电流保护 213

5.1.3 过电压保护 214

5.1.4 电压电流变化率的抑制—缓冲电路 216

5.1.5 过热保护 218

5.2 常用电力电子器件保护 218

5.2.1 晶闸管(SCR)的保护 218

5.2.2 门极关断晶闸管(GTO晶闸管)的保护 219

5.2.3 电力场效应晶体管(MOSFET)的保护 220

5.2.4 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的保护 221

5.2.5 器件的集成保护 221

5.3 电力电子电路的保护 223

5.3.1 整流电路故障 223

5.3.2 整流电路短路电流计算 223

5.3.3 整流电路快熔保护 225

5.3.4 整流电路电子保护 226

5.3.5 逆变电路故障 227

5.3.6 逆变电路过电流保护 228

5.3.7 逆变电路过电压保护 229

5.3.8 逆变电路过电流与过电压保护的协调 230

5.4 电力电子设备的保护 231

5.4.1 保护设计的原则 231

5.4.2 主电路常规保护与连锁 232

5.4.3 控制电路保护与综合 232

5.4.4 设备智能监测与保护 234

参考文献 235

第6章 变流电路基本概念及主电路参数计算 237

6.1 不可控整流器 237

6.1.1 计算基础 237

6.1.2 整流器的电联结型式 238

6.1.3 基本整流电路(换相组) 244

6.1.4 换相组的串联 246

6.1.5 换相组的并联 247

6.1.6 12脉波整流电路 250

6.1.7 理想条件下不可控整流器主电路参数计算 250

6.1.8 非理想条件下不可控整流器主电路参数的修正 250

6.1.9 变流变压器及其主要电参数之间的关系 253

6.1.10 相间变压器电参数之间的关系 255

6.2 相控整流器 261

6.2.1 相位控制 261

6.2.2 带平波电抗器均匀联结的相控整流器及其主电路参数的计算 261

6.2.3 不带平波电抗器均匀联结的相控整流器及其主电路参数的计算 262

6.2.4 不均匀联结相控整流器及其主电路参数的计算 263

6.2.5 相控整流器的直流电流在电阻-电感负载下保持连续的临界条件 270

6.2.6 电网换相逆变器(有源逆变器) 272

6.3 负载换相逆变器 274

6.3.1 并联谐振型逆变器 274

6.3.2 串联谐振型逆变器 277

6.3.3 电动机反电动势换相逆变器 282

6.4 自换相逆变器 289

6.4.1 电压型自换相逆变器 289

6.4.2 电流型自换相逆变器 301

参考文献 308

第7章 电力电子设备性能数据的计算 309

7.1 电力电子设备的损耗 309

7.1.1 损耗项目 309

7.1.2 损耗计算方法 309

7.2 电力电子设备的效率 312

7.2.1 效率计算 312

7.2.2 效率测试的数据处理 312

7.2.3 效率计算示例 314

7.3 电力电子设备的直流电压调整率 315

7.3.1 固有直流电压调整率 316

7.3.2 总直流电压调整率 317

7.3.3 三相均匀桥式变流器直流电压调整率的简化计算方法 318

7.3.4 变流器作串并联运行时的直流电压调整率 319

7.3.5 直流电压调整率计算示例 319

7.4 电力电子设备的功率因数 321

7.4.1 基波因数 321

7.4.2 位移因数(基波功率因数) 322

7.4.3 总功率因数 325

7.4.4 自换相逆变器的功率因数 325

7.4.5 功率因数计算示例 326

7.5 电力电子设备的电磁兼容性 327

7.5.1 电力电子设备的谐波对电网的干扰 327

7.5.2 电力电子设备的谐波对通信系统的干扰 333

7.5.3 电力电子设备的抗电网干扰 339

7.5.4 电力电子设备与电网的兼容性估计 341

参考文献 344

第8章 常用整流设备 345

8.1 电解和直流电弧炉用整流器 345

8.1.1 电解用整流器的应用特点和联结型式的选择 345

8.1.2 并联器件的均流 350

8.1.3 整流器的防磁 352

8.1.4 冷却方式 352

8.1.5 母线选用和布置 352

8.1.6 户外大型变压整流器 354

8.1.7 直流电弧炉直流电源 356

8.2 同步电机励磁用整流器 357

8.2.1 同步电动机励磁用整流器 357

8.2.2 同步发电机励磁用整流器 360

8.2.3 绕线转子异步电动机同步化运行 365

8.3 蓄电池充电用整流器 366

8.3.1 蓄电池充电的类型和对充电用整流器的要求 366

8.3.2 蓄电池充放电用晶闸管整流器 367

8.3.3 快速充电用晶闸管整流器 368

8.3.4 电力系统用直流电源 369

8.4 电镀用整流器 373

8.4.1 电镀用整流器的负载特点及运行要求 373

8.4.2 电镀用整流器的运行控制方式 373

8.4.3 电镀用整流器的联结型式 374

8.4.4 水冷却方式电镀用整流器的结构特点 378

8.5 高稳定度稳流器 379

8.5.1 概述 379

8.5.2 基准电源 379

8.5.3 电流传感器件 380

8.5.4 整流电路选择及滤波电路参数设计 381

8.5.5 晶闸管稳流器 382

参考文献 386

第9章 直流电动机调速用变流器 388

9.1 直流电动机调速用变流器设计要点 388

9.1.1 明确生产机械对直流调速系统的要求 388

9.1.2 拟定直流调速系统方案 388

9.1.3 计算、选择主电路电气设备 390

9.1.4 计算、选择闭环控制电路及接口 390

9.2 直流调速系统的品质指标 390

9.2.1 系统稳态指标 390

9.2.2 动态指标 392

9.3 负载类型 393

9.3.1 尖峰负载 393

9.3.2 偶尔出现过载的稳定负载 393

9.3.3 重复负载 394

9.3.4 电流轮廓曲线 394

9.3.5 标准工作制(负载等级) 395

9.4 直流电动机调速用变流器常用方案 395

9.4.1 常用整流电路 395

9.4.2 常用可逆电路 397

9.4.3 可逆电路的控制方式 397

9.5 主电路计算与选择 416

9.5.1 整流变压器及交流进线电抗器参数计算 416

9.5.2 晶闸管额定参数的选择 419

9.5.3 快速熔断器的选择 419

9.5.4 直流平波电抗器和环流电抗器的计算 420

9.5.5 过电压保护元件—压敏电阻 423

9.6 闭环控制电路参数计算及选择 424

9.6.1 闭环控制的概念 424

9.6.2 调节对象传递函数 425

9.6.3 控制系统的工程设计方法 425

9.6.4 双环(电流-速度)系统计算实例 432

9.7 数字调节系统 433

9.7.1 基础知识 433

9.7.2 数字PID调节 436

9.8 直流调速系统的数字控制 438

9.8.1 数字控制的基本原理 438

9.8.2 SIMOREGK6RA24调速装置 439

9.8.3 6KDV300系列直流传动装置 444

9.8.4 基础自动化控制系统 449

参考文献 451

第10章 交流电动机调速用变流器 452

10.1 交流电动机系统概述 452

10.1.1 交流调速系统的特点和类型 452

10.1.2 变极调速 452

10.1.3 定子调压调速 452

10.1.4 转子串电阻调速 453

10.1.5 电磁转差离合器调速 453

10.1.6 变频调速 453

10.1.7 无换向器电动机调速 454

10.2 软起动器 454

10.2.1 概述 454

10.2.2 采用软起动器的优点 455

10.2.3 软起动器与其他几种电动机起动方式的比较 455

10.2.4 适合软起动器应用的普通负载一览 456

10.2.5 软起动器的运行 456

10.2.6 应用举例 458

10.3 调压调速 461

10.3.1 晶闸管调压调速电路 461

10.3.2 调压调速的功率损耗 461

10.3.3 调压调速的优缺点及适用范围 462

10.4 交-直-交电压型变频器 462

10.4.1 晶闸管交-直-交电压型变频器及其参数计算 462

10.4.2 采用PWM方式的电压型变频器 463

10.4.3 高电压变频器 467

10.5 交-直-交电流型变频器 469

10.5.1 晶闸管电流型变频器 469

10.5.2 采用PWM方式的电流型变频器 469

10.6 交-直-交变频器对电网与电动机的影响 470

10.6.1 交-直-交变频器网侧谐波及功率因数 470

10.6.2 交-直-交变频器对电动机的影响 471

10.6.3 交-直-交变频器的抗干扰 472

10.7 交-交变频器 472

10.7.1 交-交变频器工作原理及接线方式 472

10.7.2 交-交变频器主电路参数计算 473

10.8 串级调速系统 474

10.8.1 串级调速的主电路方案 475

10.8.2 调速范围与串级调速装置的容量、转子电压之间的关系 475

10.8.3 功率因数和效率 476

10.8.4 起动方式选择 476

10.8.5 主要参数计算与选择 477

10.9 无换向器电动机调速系统 478

10.9.1 概述 478

10.9.2 无换向器电动机的换相控制 479

10.9.3 无换向器电动机调速装置主电路 479

10.9.4 交-直-交电流型主电路参数计算 480

10.9.5 交-交电流型主电路参数计算 481

10.9.6 交-交电压型主电路参数计算 482

10.10 常用的交流电动机控制方案 482

10.10.1 转差频率控制的变频调速系统 482

10.10.2 矢量变换控制的变频调速系统 483

10.10.3 直接转矩控制的变频调速系统 483

10.10.4 无速度传感器的高性能调速系统 484

参考文献 484

第11章 高压大容量电力电子器件及其装置 485

11.1 概述 485

11.2 新型高压大容量电力电子器件 485

11.2.1 集成门极换流晶闸管(IGCT) 486

11.2.2 高压绝缘栅双极型晶体管(HV-IGBT) 490

11.2.3 电子注入增强型栅极晶体管(IEGT) 493

11.3 高压大容量电力电子变流主电路拓扑结构 494

11.3.1 多电平结构及其基本特点 494

11.3.2 单元级联式H桥多电平变流器 496

11.3.3 二极管钳位式多电平变流器 497

11.3.4 电容跨接式多电平变流器 499

11.3.5 电流型变流器 499

11.3.6 改进型和混合型多电平变流器结构 501

11.3.7 各种变流拓扑结构比较 503

11.4 多电平变流器调制技术 505

11.4.1 多电平正弦载波PWM 505

11.4.2 多电平空间矢量PWM 508

11.4.3 多电平特定谐波消除PWM(SHEPWM) 511

11.4.4 单周期控制PWM 512

11.5 可靠性及适应性 512

11.5.1 故障的类型及机理 513

11.5.2 安全工作区 516

11.5.3 适应性 517

参考文献 518

第12章 牵引变流器 519

12.1 牵引负载及其对变流器的特殊要求 519

12.1.1 牵引负载的类型 519

12.1.2 牵引负载的运行特性 519

12.1.3 牵引电动机的运行特点 519

12.1.4 牵引负载电气传动系统供电电源的运行特性 521

12.2 牵引变流器的分类和基本工作原理 524

12.2.1 牵引变流器的分类和应用 524

12.2.2 各类牵引变流器的结构和工作原理 524

12.3 直流电力机车用晶闸管变流器设计举例 527

12.3.1 机车牵引特性和主要参数 527

12.3.2 变流器的主电路结构、工作原理和设计计算 528

12.3.3 控制系统设计原理 533

12.3.4 装置对电网运行的影响及其抑制对策 535

12.4 牵引负载用直流斩波器结构设计 536

12.4.1 直流斩波器的分类和应用 536

12.4.2 牵引负载常用直流斩波器的主电路结构和工作原理 537

12.4.3 牵引负载用斩波器主电路设计计算 540

12.5 交流牵引传动变流器 546

12.5.1 交流牵引电动机的类型和特性 547

12.5.2 交流牵引变流系统 547

12.6 牵引负载电网运行质量的改善 552

12.6.1 牵引负载对电力系统运行的主要影响 552

12.6.2 改善牵引供电电网质量的方法 552

参考文献 554

第13章 感应加热用电源设备 555

13.1 概述 555

13.2 含晶闸管并联逆变器的中频加热电源 556

13.2.1 基本结构 556

13.2.2 频率跟踪 557

13.2.3 并联逆变电路的起动 559

13.2.4 并联逆变电路的过电流和过电压保护 562

13.2.5 电源的控制 563

13.2.6 逆变主电路参数选择 567

13.3 含晶闸管串联逆变器的中频加热电源 569

13.3.1 全桥式电路 569

13.3.2 半桥式电路 570

13.4 中频加热电源负载感应器计算 571

13.4.1 负载感应器的等效电路 571

13.4.2 负载等效电路参数 571

13.4.3 N匝感应器的参数 572

13.4.4 感应器参数计算实例 572

13.4.5 电源频率和功率的选择 573

13.5 中频加热电源设计实例 574

13.6 含改进型倍频式逆变电路的晶闸管超音频加热电源 575

13.6.1 倍频式逆变电路特点 575

13.6.2 改进型倍频式逆变电路的原理分析 576

13.6.3 主电路电量计算 578

13.6.4 改进型倍频式逆变电路的特点 580

13.7 绝缘栅双极型晶体管超音频电源 580

13.7.1 含串联逆变电路的IGBT超音频电源 581

13.7.2 含并联逆变电路的IGBT超音频电源 582

13.8 电力MOSFET高频加热电源 583

13.8.1 电路结构 583

13.8.2 逆变电路运行模式的选择 584

13.8.3 逆变控制电路中的过电流保护和定角电路 584

13.9 SIT高频加热电源 585

13.9.1 电路结构 585

13.9.2 缓冲电路 586

13.9.3 驱动电路 586

参考文献 587

第14章 交流电力控制器 588

14.1 晶闸管交流调压器 588

14.1.1 基本原理和主电路 589

14.1.2 触发控制电路 595

14.1.3 控制特性、选择电路及其应用 599

14.2 晶闸管交流调功器 601

14.2.1 基本原理和主电路 601

14.2.2 控制电路设计要点 603

14.2.3 保护电路设计要点 606

14.2.4 感性负载调功器 607

14.2.5 使用要点 608

14.3 晶闸管交流电力电子开关 608

14.3.1 主电路和工作原理 609

14.3.2 控制电路 610

14.3.3 保护电路 612

参考文献 617

第15章 开关电源 618

15.1 概述 618

15.1.1 开关电源的基本概念 618

15.1.2 开关电源的发展史和发展趋势 618

15.1.3 开关电源的分类 619

15.1.4 开关电源的技术要点 620

15.2 开关电源的电路结构 620

15.2.1 非隔离型电路 620

15.2.2 隔离型电路 623

15.2.3 软开关电路 627

15.3 开关电源的控制原理 630

15.3.1 建模和分析 630

15.3.2 控制方式 631

15.3.3 并联均流技术 634

15.4 开关电源的功率因数校正技术 636

15.4.1 单相功率因数校正电路 637

15.4.2 三相功率因数校正电路 639

15.4.3 软开关功率因数校正电路 640

15.5 开关电源的主要技术指标和分析 640

15.5.1 输入参数 640

15.5.2 输出参数 641

15.5.3 电磁兼容性能指标 642

15.5.4 其他指标 642

15.6 主电路设计 642

15.6.1 主电路的选型 642

15.6.2 硬开关与软开关电路的选择 642

15.6.3 正激、推挽、半桥和全桥型电路的主电路元器件参数的确定 643

15.6.4 反激型电路的主电路元器件参数的确定 648

15.7 控制和保护电路设计 649

15.7.1 驱动电路 649

15.7.2 调节器电路 650

15.7.3 并机均流电路 650

15.7.4 保护电路 650

15.7.5 PWM控制电路 651

15.8 热设计和结构设计 655

15.8.1 开关器件的热设计 655

15.8.2 变压器和电抗器的热设计 656

15.8.3 机箱结构的设计 656

15.9 电磁兼容设计 656

15.9.1 降低电磁干扰 657

15.9.2 降低电磁敏感性 658

参考文献 658

第16章 焊机电源 659

16.1 焊机电源分类 659

16.2 弧焊电源的电弧特性及基本要求 959

16.2.1 焊接电弧的电特性 659

16.2.2 弧焊电源的基本要求 660

16.3 逆变式弧焊电源 665

16.3.1 逆变式弧焊电源的分类 665

16.3.2 逆变式弧焊电源的基本原理 665

16.3.3 逆变式弧焊电源的外特性 666

16.3.4 晶闸管逆变式弧焊电源的原理分析 671

16.3.5 IGBT逆变式弧焊电源的主电路工作原理 674

16.3.6 逆变式弧焊电源电力电子器件的选择和保护 675

16.4 电阻焊电源 680

16.4.1 电阻焊电源的特性 680

16.4.2 电阻焊机的基本参数 681

16.4.3 电阻焊电源的暂态过程 682

16.4.4 逆变式直流电阻焊电源 684

16.5 焊机电源噪声干扰及其抑制措施 688

16.5.1 焊机电源噪声干扰的产生 688

16.5.2 焊机电源的干扰抑制 689

参考文献 695

第17章 不间断电源 696

17.1 概述 696

17.1.1 UPS概况 696

17.1.2 UPS技术的发展 697

17.1.3 UPS的分类 698

17.1.4 UPS使用的标准 699

17.2 UPS的工作原理 700

17.2.1 后备式UPS 700

17.2.2 双变换在线式UPS 700

17.2.3 在线互动式UPS 701

17.2.4 Delta变换式UPS 702

17.2.5 典型UPS性能对比 703

17.3 UPS的性能指标 704

17.3.1 UPS的输入指标 704

17.3.2 UPS的蓄电池指标 704

17.3.3 UPS的输出指标 704

17.3.4 UPS的其他指标 705

17.3.5 集中监控和网管功能 706

17.4 UPS的组成和设计 706

17.4.1 蓄电池 706

17.4.2 整流充电器 709

17.4.3 静止逆变器 710

17.4.4 逆变市电转换电路 718

17.5 UPS的可靠性和并联运行控制技术 720

17.5.1 “冗余式”UPS供电系统结构 720

17.5.2 大容量UPS的模块化设计 722

17.5.3 UPS逆变器并联运行控制技术 723

17.6 UPS的发展趋势 725

17.6.1 高频化 725

17.6.2 智能化 725

17.6.3 网络化 726

17.7 UPS的选型和使用维护 726

17.7.1 UPS的选型 726

17.7.2 UPS的使用和维护 727

17.7.3 著名UPS厂商及其产品 728

参考文献 729

第18章 照明电力电子技术 730

18.1 概述 730

18.1.1 镇流技术发展现状 730

18.1.2 照明系统的网络化控制 734

18.2 功率因数校正技术 735

18.2.1 无源功率因数校正技术 737

18.2.2 有源功率因数校正技术 739

18.3 逆变技术在电子镇流器中的应用 751

18.3.1 全桥逆变电路在镇流器中的应用 751

18.3.2 半桥逆变电路在镇流器中的应用 754

18.3.3 谐振式逆变电路在镇流器中的应用 755

18.4 磁技术 755

18.5 高压发生技术 757

18.5.1 对高压启动电路的要求 759

18.5.2 谐振高压启动方式 760

18.5.3 附加高压脉冲的启动电路方式 760

18.6 气体放电灯的镇流技术 762

18.6.1 荧光灯电子镇流技术 762

18.6.2 低压钠灯电子镇流技术 765

18.6.3 紫外线灯电子镇流技术 769

18.6.4 高压钠灯电子镇流技术 770

18.6.5 金属卤化物灯电子镇流技术 774

18.6.6 气体放电灯调光方法 777

18.7 电子镇流器中的电磁兼容技术 777

18.8 电子镇流器可靠性设计 780

18.8.1 镇流器性能与可靠性的折中设计 780

18.8.2 启动阶段的安全隐患 781

18.8.3 过渡过程的可靠性设计 782

18.9 半导体照明技术 782

18.9.1 半导体照明的发展 782

18.9.2 高亮度LED及其封装技术 784

18.9.3 LED照明驱动技术 787

18.9.4 白光LED的并联和串联驱动 792

18.9.5 白光LED的驱动芯片 795

18.9.6 LED技术标准和检测方法探讨 798

18.9.7 LED散热技术 800

18.9.8 LED发光效率的影响因素 804

18.9.9 提高光发射效率的方法 805

18.9.10 小结 805

18.10 照明网络控制系统 806

18.10.1 传统自动照明系统控制方法及其不足和网络化的优势 806

18.10.2 网络化照明的意义 806

18.10.3 常用网络化照明系统的种类和特点 806

18.10.4 网络化照明发展趋势 807

参考文献 808

第19章 无功功率补偿和谐波抑制装置 811

19.1 概述 811

19.1.1 无功功率的影响和补偿 811

19.1.2 谐波及其抑制 812

19.2 同步调相机和并联电容器 815

19.2.1 同步调相机 815

19.2.2 并联电容器 815

19.3 静止无功补偿装置 817

19.3.1 TCR型静止无功补偿装置 817

19.3.2 TSC型静止无功补偿装置 819

19.3.3 混合型静止无功补偿装置 820

19.3.4 静止无功补偿装置设计示例 821

19.3.5 静止无功发生器 823

19.4 无源滤波器 826

19.4.1 大容量整流站的特征谐波 826

19.4.2 LC滤波器的结构 827

19.4.3 LC滤波器的设计准则 828

19.4.4 单调谐滤波器的设计 829

19.4.5 高通滤波器的设计 832

19.5 有源电力滤波器 832

19.5.1 有源电力滤波器的工作原理 832

19.5.2 有源电力滤波器的分类 833

19.5.3 并联型有源电力滤波器 834

参考文献 838

第20章 电磁器件 839

20.1 概述 839

20.1.1 电磁器件的特点和基本概念 839

20.1.2 各种结构类型的计算公式 839

20.1.3 计算公式的应用 846

20.2 整流(变流)变压器的设计 847

20.2.1 用途和特点 847

20.2.2 主要技术参数 848

20.2.3 结构特征 848

20.2.4 设计程序和计算实例 852

20.3 饱和电抗器的设计计算 856

20.3.1 用途与分类 856

20.3.2 联结型式 856

20.3.3 调压型饱和电抗器的工作原理 856

20.3.4 调压型饱和电抗器的计算方法 858

20.3.5 调流型饱和电抗器的工作原理 858

20.3.6 调流型饱和电抗器的计算方法 860

20.3.7 饱和电抗器的计算实例 860

20.4 相间变压器的设计计算 862

20.4.1 用途和分类 862

20.4.2 基本关系 862

20.4.3 150Hz相间变压器 862

20.4.4 300Hz相间变压器 864

20.4.5 相间变压器的计算实例 866

20.5 平波电抗器的设计计算 867

20.5.1 平波电抗器的参数计算 867

20.5.2 平波电抗器的结构设计 867

20.5.3 平波电抗器的计算程序 868

20.5.4 平波电抗器的计算实例 870

20.6 均流电抗器的设计计算 870

20.6.1 用途和分类 870

20.6.2 均流电抗器的铁心结构 871

20.6.3 均流电抗器的计算方法和计算实例 872

20.7 空心电抗器的设计计算 874

20.7.1 概述 874

20.7.2 各类电感的计算 874

20.7.3 计算实例 875

20.8 高频电磁器件的设计计算 876

20.8.1 高频磁性材料 876

20.8.2 高频变压器的设计计算和计算实例 879

20.8.3 高频电感的设计计算和计算实例 882

参考文献 886

第21章 设计参考资料和数据 887

21.1 常用电气图形符号 887

21.1.1 电流和电压 887

21.1.2 接地、接机壳和等电位 888

21.1.3 电阻器、电容器和电感器 888

21.1.4 电力电子器件 889

21.1.5 电机 891

21.1.6 变压器和电抗器 893

21.1.7 电能变换器 897

21.1.8 原电池和蓄电池组 897

21.1.9 触点(触头) 897

21.1.10 开关、开关装置 898

21.1.11 继电器 899

21.1.12 熔断器、熔断器式开关和避雷器 900

21.1.13 静态开关和静态开关器件 901

21.1.14 仪表、热电偶、灯和信号器件 901

21.1.15 脉冲及频率变换器、放大器和滤波器 903

21.1.16 二进制逻辑元件和模拟元件 904

21.2 变流器配套设备 907

21.2.1 整流变压器 907

21.2.2 快速熔断器 911

21.2.3 直流快速断路器 927

21.2.4 直流母线式大电流刀开关 932

21.2.5 纯水冷却装置 933

21.3 磁性材料 938

21.3.1 常用硅钢片的磁性能和工艺特性 938

21.3.2 铁氧体磁性材料的主要磁性能和尺寸 940

21.3.3 非晶微晶合金铁心性能和规格 943

21.4 导线材料和导线颜色 950

21.4.1 裸电线 950

21.4.2 铝、铜扁线和母线 953

21.4.3 成套装置中的导线颜色 955

21.5 运算放大器 959

21.5.1 LM324通用型集成四运算放大器 959

21.5.2 OP07高精度运算放大器 959

21.5.3 SA01脉宽调制放大器 960

21.5.4 PA61大功率运算放大器 960

21.5.5 3650/3652光耦合线性放大器集成电路 962

21.6 集成触发器和驱动器电路 964

21.6.1 常用晶闸管集成触发器 964

21.6.2 常用GTR基极驱动器集成电路 983

21.6.3 常用MOSFET栅极驱动器集成电路 986

21.6.4 常用IGBT栅极驱动器集成电路 998

21.7 系列化生产的电力电子器件控制和驱动板 1006

21.7.1 晶闸管的触发控制板 1006

21.7.2 晶闸管类电力电子设备配套件 1014

21.7.3 GTR驱动板 1016

21.7.4 IGBT栅极驱动板 1017

21.8 常用集成霍尔传感器模块的主要技术参数 1018

21.8.1 集成霍尔电流传感器模块的主要技术参数 1018

21.8.2 集成霍尔电压传感器模块的主要技术参数 1019

21.8.3 集成霍尔电流传感变送器模块的主要技术参数 1022

21.8.4 集成霍尔电压传感变送器模块的主要技术参数 1023

21.9 单相脉宽调制器集成电路 1024

21.10 三相PWM和SPWM集成电路 1045

21.11 功率因数校正技术及其专用集成电路 1053

参考文献 1072