第1章 绪论 1
1.1 矩阵式变换器技术的发展背景 1
1.2 矩阵式变换器的分类和特点 4
1.2.1 矩阵式变换器的基本概念与分类 4
1.2.2 矩阵式变换器的研究历程 6
1.2.3 矩阵式变换器存在的问题与研究热点 12
1.3 矩阵式变换器研究工作的意义 16
参考文献 17
第2章 矩阵式变换器的基本原理 23
2.1 矩阵式变换器基本拓扑 23
2.2 矩阵式变换器的双向开关构成 24
2.3 矩阵式变换器实际电路结构 26
参考文献 26
第3章 矩阵式变换器的换流方法 28
3.1 双向开关换流控制的基本原理 28
3.2 基于输出电流方向检测的多步换流策略 29
3.2.1 四步换流策略 29
3.2.2 两步换流策略 32
3.2.3 智能换流策略 33
3.3 基于换流电压检测的换流策略 33
3.3.1 四步换流策略 33
3.3.2 其他换流策略 34
3.4 RB-IGBT双向开关的两步换流方式 36
3.4.1 换流过程所需信息的获取 36
3.4.2 换流原理 39
3.4.3 潜在问题的分析 42
3.4.4 实验的测试与分析 43
3.4.5 小结 47
3.5 换流时间对矩阵式变换器性能的影响 47
参考文献 49
第4章 矩阵式变换器的调制策略 51
4.1 直接传递函数法（Venturini法） 51
4.1.1 AV方法 51
4.1.2 优化AV方法 54
4.2 间接空间矢量调制算法 56
4.2.1 间接调制模型 57
4.2.2 脉宽调制策略 60
4.3 直接空间矢量调制算法 64
4.4 双电压控制法 69
4.5 其他调制算法 72
4.6 PWM脉宽分布 73
参考文献 77
第5章 矩阵式变换器在非正常工况下的运行控制 79
5.1 矩阵式变换器在非正常工况下的运行性能分析 79
5.1.1 输入电压不平衡时的运行性能分析 80
5.1.2 输入电压非正弦时的运行性能分析 83
5.1.3 输入电压瞬时跌落时的运行性能分析 86
5.1.4 输入侧瞬时断电时的运行性能分析 88
5.2 矩阵式变换器在非正常工况下的控制策略 89
5.2.1 基于间接空间矢量调制法的前馈补偿控制 89
5.2.2 基于间接空间矢量调制法的输入电流调制 94
5.2.3 基于双电压控制法的输入电压不平衡补偿 97
5.3 输入侧瞬时断电时的跨越失压能力 99
5.3.1 输入侧瞬时断电时矩阵式变换器运行机理 100
5.3.2 矩阵式变换器跨越失压运行控制 101
参考文献 102
第6章 矩阵式变换器的保护技术 104
6.1 器件级保护 104
6.2 驱动级保护 104
6.2.1 设计驱动保护电路的依据 105
6.2.2 IGBT驱动保护电路方案概述 105
6.2.3 适用于RB-IGBT的驱动保护电路方案 108
6.3 系统级保护 119
6.3.1 一般性过电流保护 120
6.3.2 短路过电流保护 121
6.3.3 箝位保护电路 121
参考文献 126
第7章 矩阵式变换器—交流电动机调速系统 128
7.1 矩阵式变换器—交流电动机调速系统概述 128
7.2 矩阵式变换器—异步电动机矢量控制系统 129
7.2.1 采用组合控制策略的矩阵式变换器—异步电动机矢量控制系统 130
7.2.2 带输入电压不平衡补偿功能的矩阵式变换器—异步电动机矢量控制系统 139
7.3 矩阵式变换器—异步电动机直接转矩控制系统 140
7.4 矩阵式变换器—永磁同步电动机调速系统 141
参考文献 142
第8章 矩阵式变换器的设计与实现 144
8.1 矩阵式变换器样机系统结构 144
8.2 开关矩阵主电路 145
8.3 RB-IGBT驱动保护电路 147
8.4 箝位电路 148
8.5 输入滤波器 148
8.6 辅助开关电源 152
8.7 信号采样与调理电路 153
8.8 控制电路 154
8.8.1 控制电路结构与信号流程 154
8.8.2 CPLD开关换流控制器 156
8.9 样机系统实现 160
参考文献 161
第9章 交-交电力变换拓扑研究 162
9.1 矩阵式变换器新型电路拓扑的发展背景 162
9.2 间接型矩阵式变换器 163
9.2.1 双级矩阵式变换器 163
9.2.2 稀疏矩阵式变换器 169
9.3 其他新型拓扑矩阵式变换器 171
9.3.1 三相-两相矩阵式变换器 171
9.3.2 三相-单相矩阵式变换器 173
9.3.3 单相-三相矩阵式变换器 175
9.3.4 单相-单相矩阵式变换器 180
9.4 交-交功率变换拓扑的比较 182
9.4.1 四种交-交电力变换器概述 182
9.4.2 四种交-交电力变换器的结构与性能比较 183
9.4.3 四种交-交电力变换器的功率损耗比较 185
参考文献 188
第10章 矩阵式变换器技术的应用 191
10.1 矩阵式变换器在通用交流变频传动系统中的应用 191
10.2 矩阵式变换器在车辆牵引系统中的应用 193
10.3 矩阵式变换器在风力发电系统中的应用 196
10.4 矩阵式变换器在航空系统中的应用 197
10.5 矩阵式变换器在其他领域的应用 199
参考文献 200