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1.1 电力电子装置及系统概述1

1.1.1 电力电子装置及系统的概念1

第1章　绪论1

1.1.2　电力电子装置的主要类型2

1.1.3 电力电子装置的应用概况3

1.1.4　电力电子装置的发展前景5

1.2.1 电力二极管6

1.2.2 晶闸管6

1.2　半导体电力电子开关器件6

1.2.3　电力晶体三极管7

1.2.4　电力场效应晶体管8

1.2.5 绝缘门极双极型晶体管IGBT9

1.2.6 MCT和IGCT10

1.2.7　半导体电力开关模块和电源集成电路11

1.3 电力电子器件的应用技术12

1.3.1 散热技术12

1.3.2　缓冲电路14

1.3.3　保护技术16

习题及思考题20

第2章　高频开关电源21

2.1　高频开关电源概述21

2.1.1 高频开关电源的发展状况21

2.1.2　高频开关电源的基本组成22

2.2　单端反激开关电源26

2.2.1　单端反激电源的基本关系式26

2.2.2 自激型单端反激开关电源28

2.2.3　他激型单端反激开关电源30

2.3.1　磁性材料的基本术语和定义32

2.3　高频开关变压器32

2.3.2　开关变压器常用的磁性材料34

2.3.3 高频开关电源变压器的设计原则36

2.3.4　单端反激式开关电源变压器计算39

2.4　功率因数为1的高频整流器46

2.4.1 非连续电流模式功率因数校正器46

2.4.2　连续电流模式功率因数校正器47

2.4.3　三相高频整流器50

习题及思考题54

3.1.1　逆变器概论55

3.1恒　频恒压正弦波逆变器55

第3章　逆变器55

3.1.2　单相恒压恒频正弦波逆变器实例61

3.1.3　三相恒压恒频正弦波逆变器65

3.1.4　数字化波形控制技术70

3.2　交流电动机变频调速系统83

3.2.1　变频调速概论83

3.2.2　智能功率模块变频调速装置87

3.3　感应加热电源90

3.2.3　高压变频器90

3.3.1　高频谐振逆变器的工作原理91

3.3.2　高频感应加热电源的控制92

习题及思考题93

第4章 不间断电源UPS94

4.1 UPS的功能及原理94

4.1.1 概述94

4.1.2　UPS的类型及其工作原理94

4.1.3　典型UPS的性能对比98

4.1.4 UPS的发展方向99

4.2.1 蓄电池组105

4.2　UPS的组成和设计105

4.2.2 整流器和PFC电路108

4.2.3　逆变器109

4.2.4　逆变、市电的切换电路111

4.2.5　滤波电路113

4.2.6　旁路控制电源和系统辅助电源114

4.2.7　接地装置、保护和报警系统114

4.3　UPS输出电压控制116

4.3.1 UPS输出电压波形控制116

4.3.2　UPS同步锁相技术117

4.3.3　UPS交流电压幅值快速检测123

4.4　UPS的模块化及串并联冗余技术123

4.4.1 “冗余式”UPS供电系统结构124

4.4.2　UPS的模块化系统设计126

4.4.3　UPS的并联控制策略127

习题及思考题132

第5章　直流-直流变流装置133

5.1 应用直流斩波变换的调速系统133

5.1.1 直流电动机无触点启动器133

5.1.2 四象限斩波调速系统135

5.2　滑差电机调速系统136

5.3.1　主电路工作原理139

5.3 具有中间变换环节的DC/DC变换器139

5.3.2　控制电路工作原理140

5.3.3　驱动电路及IGBT的短路保护142

5.4　高频软开关变换143

5.4.1 概论143

5.4.2 移相控制全桥软开关DC/DC变换器145

习题及思考题153

6.1.1　交流调功器154

第6章 晶闸管变流装置154

6.1 晶闸管交流变换器154

6.1.2　过零触发集成电路158

6.1.3　移相控制交流调压159

6.2　晶闸管相控调速系统161

6.2.1 晶闸管相控整流直流电动机调速系统161

6.2.2 晶闸管相控交流调压调速系统163

6.3　交流净化型稳压电源165

6.3.1　稳压电源类型165

6.2.3　绕线式异步电动机串级调速165

6.3.2　交流净化型稳压电源166

6.4　晶闸管谐振型逆变器167

6.4.1　谐振逆变器主电路结构167

6.4.2　一个400Hz逆变器实例168

习题及思考题174

第7章 电力系统用电力电子装置175

7.1 电力系统无功补偿175

7.1.1　无功补偿装置概述175

7.1.2 先进静止无功发生器ASVG177

7.2 电力系统有源滤波装置180

7.2.1　概述180

7.2.2　有源滤波器APF182

7.2.3　三相四线制有源电力滤波器183

7.2.4 电力有源滤波装置185

7.3 电力系统谐波与无功功率综合补偿186

7.3.1　两类逆变器组成综合补偿系统187

7.3.2　逆变器的控制策略188

7.4　远距离直流输电系统189

7.4.1　直流输电的基本原理189

7.4.3　直流输电的基本结构192

7.4.2　直流输电特点192

7.4.4　直流输电的滤波装置195

习题及思考题196

第8章 电力电子装置的研制与试验197

8.1 电力电子装置的研制流程197

8.2　研究对象的方案论证197

8.2.1　研究对象的技术条件197

8.2.2 文献检索198

8.2.3　方案论证199

8.3.1　输出滤波器201

8.3　主电路设计201

8.3.2　输出变压器设计202

8.3.3　缓冲电路设计203

8.3.4　直流滤波电路设计204

8.3.5　主开关器件的选择205

8.4　控制系统及辅助电源设计205

8.4.1　抗冲击负荷的电路设计205

8.5.1　电磁兼容性概念207

8.5　电磁兼容技术和措施207

8.4.5　驱动电路207

8.4.4　辅助电源207

8.4.2　调压环节207

8.4.3　过温保护207

8.5.2　常用的抑制电磁干扰的措施208

8.5.3　电磁兼容性测试210

8.5.4　电磁兼容设计211

8.6 电路仿真212

8.6.1 电路仿真的意义212

8.6.2　计算机仿真方法简介212

8.6.3　电路仿真实例212

8.7.2　主机调试215

8.7　整机调试与电性能试验215

8.7.1 印制板的调试215

8.7.3　整机调试216

8.8　结构设计和例行试验216

8.8.1　结构设计216

8.8.2 三防处理216

8.8.3　环境试验216

习题及思考题218

参考文献219