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第1章 绪论1

1.1 UPS的定义、作用与分类1

1.2 UPS的组成与工作原理3

1.3 UPS的应用场合、负载性质及电流峰值系数6

1.4 UPS的性能指标8

1.5 UPS的发展过程、发展方向与某些相关概念的说明10

1.6 PWM脉宽调制技术16

1.7 UPS所用的开关器件22

1.7.1晶闸管22

1.7.2绝缘栅双极晶体管25

1.7.3 UPS用开关器件的选择27

1.8整流器的市电输入功率因数与功率因数校正技术29

1.9 UPS的控制技术30

第2章 lGBT三相SPWM逆变器31

2.1 IGBT三相SPWM逆变器的定义、发展过程、现状和分类31

2.2 IGBT三相SPWM逆变器的基础知识32

2.2.1单相两电平SPWM逆变器32

2.2.2单相三电平SPWM逆变器40

2.2.3用移相叠加法得到三电平SPWM波45

2.3三相半桥式SPWM逆变器48

2.3.1三相半桥式SPWM逆变器的构成与工作原理48

2.3.2死区对输出电压的影响52

2.3.3对死区影响的补偿59

2.4不平衡与非线性负载引起的脉动电流及其补偿60

2.4.1对三相三线制逆变器引起的脉动电流及其补偿61

2.4.2对三相四线制逆变器引起的脉动电流及其补偿65

2.5三相半桥式SPWM逆变器的节能控制法71

2.6三相四桥臂SPWM逆变器76

2.7 IGBT三相SPWM逆变器的并联级联叠加80

2.7.1三相SPWM逆变器载波三角波移相的输出电压表示式80

2.7.2三相SPWM逆变器的并联叠加84

2.7.3三相SPWM逆变器的线电压级联叠加87

2.8三相半桥式VSV-PWM逆变器89

2.8.1三相半桥式SPWM逆变器的电压空间相量表示89

2.8.2三相半桥式SPWM逆变器VSV-PWM的状态空间调制作图法94

2.9三相四桥臂VSV-PWM逆变器97

2.9.1三相四桥臂逆变器的电压空间相量97

2.9.2三相四桥臂逆变器的空间相量控制100

2.9.3使用滞后比较器的瞬时空间电流相量控制法105

2.10三相全桥式SPWM逆变器110

2.11独立SPWM直流电源级联叠加式多电平逆变器113

2.11.1独立直流电源的级联叠加114

2.11.2独立SPWM直流电源级联叠加式多电平逆变器的构成117

2.12 2N-1二进制多电平逆变器122

2.12.1 23-1二进制二极管级联叠加式15电平逆变器122

2.12.2 24-1二进制二极管级联叠加式30电平逆变器129

2.12.3采用变压器叠加的2N-1二进制级联叠加式多电平逆变器134

2.13采用变压器叠加的2H桥3N-1三进制级联叠加式多电平逆变器139

2.13.1两个2H桥3 2-1三进制级联叠加式9电平逆变器140

2.13.2 3个2H桥33-1三进制级联叠加式27电平逆变器145

2.14三相Y-△级联叠加式Udc-PWM逆变器148

2.15 Boost SPWM逆变器156

第3章 SCR多相相控工频整流器与三相Boost单开关SPWMPFC整流器164

3.1SCR多相相控工频整流器的定义、分类及特点164

3.2市电输入多相整流变压器的构成与原理165

3.3多电平阶梯波的谐波分析新方法169

3.4变幅值12相二重叠加整流器169

3.5变幅值18相三重叠加整流器172

3.6变幅值24相四重叠加整流器174

3.7谐波注入式SCR相控12相整流器177

3.7.1采用平衡电感次级注入谐波的SCR12相整流器177

3.7.2采用变压器注入谐波的12相二极管整流器179

3.7.3输入变压器接法对谐波电流的影响182

3.7.4 12相整流与无源、有源滤波器在 UPS中的应用184

3.8多相整流特性对比及负载对输入PF的影响187

3.9三相Boost单开关SPWM PFC整流器188

3.9.1谐波注入式三相Boost单开关SPWM PFC整流器192

3.9.2变频PWM控制的三相单开关Boost PFC整流器197

3.9.3固定开关频率与可变开关频率PFC整流器的比较199

3.9.4两个三相单开关Boost SPWM PFC的交错并联201

3.10对SCR多相相控整流器与三相Boost单开关PFC整流器的评述202

第4章 lGBT三相SPWM高频整流器203

4.1 IGBT三相SPWM高频整流器的定义、分类与特点203

4.2 IGBT三相SPWM高频整流器的基础知识204

4.2.1单相Boost SPWM PFC电路204

4.2.2单相Buck SPWM PFC电路209

4.3单相电压型Boost与电流型Buck SPWM高频整流器214

4.3.1单相电压型Boost IGBT SPWM高频整流器214

4.3.2单相电流型Buck IGBT SPWM高频整流器224

4.4三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器225

4.4.1三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的工作原理225

4.4.2三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的参数计算234

4.4.3三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的节能控制法237

4.4.4三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的一些常用控制方法242

4.4.5三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的并联叠加技术246

4.5三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器252

4.5.1电流型Buck SPWM高频整流器与电压型Boost SPWM高频整流器的对偶性252

4.5.2一种三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器254

4.5.3另一种节能型三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器261

4.5.4三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器的并联叠加技术266

4.6三相三交流开关高频整流器269

4.6.1三相三交流开关SPWM控制的丫形接法与△形接法高频整流器270

4.6.2滞环控制的典型三相三交流开关△形连接Boost高频整流器276

4.6.3三相三交流开关三电平Boost高频整流器281

4.7三相三直流开关Boost/Buck SPWM高频整流器284

4.7.1三相三直流开关转输电感式Boost SPWM高频整流器284

4.7.2三相三直流开关Buck SPWM高频整流器286

4.7.3单极性SPWM转输电感式Boost高频整流器286

4.8三相六直流开关单向Boost SPWM高频整流器292

4.9单相PSC-PWM Boost PFC并联叠加式三相整流器297

4.10对IGBT三相SPWM高频整流器的评述301

第5章 交流低通滤波器305

5.1引言305

5.2交流低通滤波器的二端口网络理论305

5.2.1 T形与II形二端口网络（常K型）308

5.2.2 T形二端口网络310

5.2.3常K型LC交流低通滤波器的应用电路312

5.3使逆变器稳定工作的T形低通滤波器318

5.3.1工作于线性负载的T形低通滤波器319

5.3.2由输入阻抗与负载变化无关来确定L、C的值321

5.3.3由减少谐波含量来确定L、C的值321

5.3.4由逆变器输出伏安容量来确定L、C的值323

5.3.5当UPS有输出变压器时滤波器参数L、C的确定324

5.4感性负载时的滤波器特性328

5.5谐振式与并联谐振交流低通滤波器329

5.6 形与并联谐振交流低通滤波器的比较及输出电路的优化设计332

5.7串联谐振交流低通滤波器334

5.8噪声滤波器338

5.9高频交流电感、滤波电感和储能电感的设计340

第6章 现代绿色UPS电路345

6.1当前UPS的现状及两种UPS电路的结构形式345

6.2提高市电输入功率因数的工频UPS353

6.3无变压器高频UPS357

6.3.1三相半桥式Boost SPWM PFC高频整流器359

6.3.2三相半桥式SPWM高频逆变器364

6.3.3高频UPS存在的问题与级联叠加法365

6.4不对称负载补式串、并联补偿式UPS368

6.5Buck-Boost变换器式串、并联补偿UPS379

6.6直流电源级联叠加式UPS386

6.6.1直流电源PSC-PWM级联叠加式UPS386

6.6.2直流电源二进制（2N-1）级联叠加式UPS390

6.7简化电路与在线互动式UPS394

6.8对工频UPS与高频UPS性能特点的评述397

参考文献406