电力电子技术基础

图书标准信息

• 作者 高峰 丁广乾 方旌扬
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2019-09
• 版次 1
• ISBN 9787111735120
• 定价 65.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 240页
• 字数 368千字

【内容简介】

本书从电能变换的基本原理入手，介绍了功率半导体器件、电能变换电路、基本的建模与控制方法等，力图达到学以致用的根本目的。
  全书共分8章，分别是：绪论、电力电子器件、DC-DC变换电路、DC-AC逆变电路、AC-DC整流电路、AC-AC变换电路、电力电子系统建模及控制、多级电能变换电路。每章包含学习目标、问题导引、主要内容和习题及思考题。
  本书深入浅出、通俗易懂、层次分明，特别适合普通高校电气类、自动化类等相关专业师生阅读，也可供相关科技人员参考。

【作者简介】

高峰，博士，毕业于新加坡南洋理工大学电气工程专业，曾在丹麦奥尔堡大学联合培养。2010年被聘为教授入职山东大学，曾任电气工程学院副院长、学科建设与发展规划部副主任，现为控制科学与工程学院教授、博士生导师。担任IEEE TPEL、CPSS TPEA、电源学报编委、IEEE JESTPE客座主编，中国电工技术学会理事，中国电源学会理事，挪威、波兰、智利科技项目函评专家。主要从事光伏发电系统、电池储能系统、并网变换器设计与控制、人工智能在新能源系统的应用等方面的研究工作。

承担国家杰青、优青等科研项目；出版Springer英文学术专著1部，共发表论文250余篇；授权国内外发明专利 30余件；获2021年中国电源学会技术发明一等奖、IEEE TPEL Second Prize Paper等；培养博士生获2019年IEEE PELS Prize PhD Thesis (P3 Talk)；是“新能源发电与高效节能系统优化控制理论、技术及应用”国家创新群体核心成员、“新能源系统控制”第二批全国高校黄大年式教师团队成员；入选课程思政教学名师和教学团队。

丁广乾，博士，毕业于山东大学电气工程及其自动化专业，现任济南大学副教授、研究生导师。主要从事新能源并网控制、电能质量控制、新型电力系统控制等方向的教学和研究工作。作为课程负责人，获批山东省普通高等教育课程思政示范课1门、山东省高等学校在线开放课程1门、国家高等教育智慧教育平台课程1门，获得山东省第七届“超星杯”高校青年教师教学比赛一等奖、山东省首届本科高等学校课程思政教学比赛一等奖、2023年度山东省普通高等学校教师教学创新大赛一等奖。

方旌扬，博士，毕业于新加坡南洋理工大学电气工程专业，是国家高层次青年人才。现任山东大学控制科学与工程学院教授、博士生导师。主要从事新能源并网变换器及其控制技术的研究工作。主持国家自然基金、德国洪堡学者基金等多项科研项目，共发表IEEE期刊论文40余篇，转化发明专利 2件，获南洋理工大学School of Electrical and Electronic Engineering的年度唯一优秀博士论文奖、国际会议佳论文奖等。

【目录】

目录

前言

第1章绪论1

习题及思考题7

第2章电力电子器件8

2.1电力电子器件分类8

2.1.1按照导通/关断受控情况8

2.1.2按照驱动电气量的性质9

2.1.3按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况9

2.2功率二极管9

2.2.1基本结构与工作原理9

2.2.2主要参数10

2.2.3稳态特性10

2.2.4动态特性11

2.2.5二极管类型12

2.2.6二极管基本电路12

2.3双极型功率晶体管15

2.3.1基本结构与工作原理15

2.3.2主要参数16

2.3.3稳态特性17

2.3.4动态特性17

2.4晶闸管18

2.4.1基本结构与工作原理18

2.4.2主要参数20

2.4.3稳态特性21

2.4.4动态特性22

2.5功率场效应晶体管23

2.5.1基本结构与工作原理23

2.5.2主要参数25

2.5.3稳态特性25

2.5.4动态特性27

2.6绝缘栅双极型晶体管27

2.6.1基本结构与工作原理27

2.6.2主要参数28

2.6.3稳态特性28

2.6.4动态特性29

2.7电力电子器件损耗计算30

2.8电力电子器件特性对比30

2.9电力电子器件串并联运行32

2.9.1器件串联33

2.9.2器件并联34

2.10宽禁带功率半导体器件35

习题及思考题36

第3章DC-DC变换电路37

3.1非隔离型DC-DC变换器37

3.1.1Buck变换器38

3.1.2Boost变换器42

3.1.3Buck-Boost变换器45

3.1.4其他升降压型DC-DC变换器48

3.1.5DC-DC变换器共性技术51

3.2隔离型DC-DC变换器55

3.2.1正激变换器56

3.2.2反激变换器57

3.2.3半桥变换器59

3.2.4全桥变换器60

3.2.5推挽变换器63

3.2.6常见隔离型变换器对比64

3.3软开关技术65

3.3.1变换器损耗分析65

3.3.2软开关技术及分类66

3.3.3典型的软开关变换器67

习题及思考题71

第4章DC-AC逆变电路72

4.1单相电压源型半桥逆变电路72

4.1.1电路结构和工作原理73

4.1.2输出波形质量评价指标74

4.1.3方波调制输出特性分析75

4.1.4脉冲宽度调制方法与输出特性分析76

4.2输出滤波器78

4.2.1L型滤波器79

4.2.2高阶无源滤波器80

4.2.3高阶无源滤波器谐振及其抑制83

4.2.4无源滤波器的选择原则83

4.3单相电压源型全桥逆变电路84

4.3.1电路结构和工作原理84

4.3.2方波调制输出特性分析86

4.3.3脉冲宽度调制方法与输出特性分析87

4.4三相电压源型逆变电路89

4.4.1三相逆变电路拓扑结构及运行状态89

4.4.2三相逆变器的方波调制方法92

4.4.3正弦脉冲宽度调制方法与特性分析94

4.4.4改进型脉冲宽度调制方法98

4.5电流源型逆变器100

4.5.1电路结构和工作原理100

4.5.2正弦脉冲宽度调制方法102

4.6多电平逆变器104

4.6.1二极管钳位型逆变器105

4.6.2飞跨电容型多电平逆变器108

4.6.3级联H桥型多电平逆变器110

4.6.4模块化多电平变换器111

习题及思考题117

第5章AC-DC整流电路118

5.1不可控整流电路118

5.1.1单相半波不可控整流电路118

5.1.2单相桥式不可控整流电路120

5.1.3三相半波不可控整流电路122

5.1.4三相桥式不可控整流电路125

5.2可控整流电路128

5.2.1单相半波可控整流电路129

5.2.2单相桥式全控整流电路134

5.2.3三相半波可控整流电路140

5.2.4三相桥式全控整流电路145

5.3变压器漏感对整流电路的影响151

5.4整流电路的有源逆变154

5.4.1有源逆变的相关概念154

5.4.2电能的流转关系154

5.4.3有源逆变产生的条件155

5.4.4逆变失败157

5.4.5逆变角的限制157

5.5PWM整流电路158

5.5.1单相桥式PWM整流电路158

5.5.2三相桥式PWM整流电路161

习题及思考题165

第6章AC-AC变换电路167

6.1交流调压电路167

6.1.1单相交流调压电路168

6.1.2三相交流调压电路171

6.1.3斩控式交流调压电路177

6.2交流调功电路178

6.3交流电力电子开关179

6.4交-交变频电路180

6.4.1单相交-交变频电路180

6.4.2三相交-交变频电路181

6.4.3矩阵变换器182

习题及思考题186

第7章电力电子系统建模及控制187

7.1电力电子系统建模188

7.1.1系统主要特征188

7.1.2系统建模189

7.2控制结构与控制器设计191

7.2.1经典控制结构191

7.2.2系统控制性能指标192

7.2.3控制器设计方法195

7.3交流电力电子系统控制单元199

7.3.1三相电信号检测及坐标变换单元200

7.3.2锁相环204

7.3.3谐振控制器205

7.4扩展内容207

7.4.1状态空间平均模型207

7.4.2数字控制实现209

习题及思考题211

第8章多级电能变换电路212

8.1单级变换器的运行局限212

8.2DC-DC+DC-AC变换器213

8.2.1光伏逆变器213

8.2.2储能逆变器217

8.3AC-DC+DC-AC变换器221

8.3.1高压直流输电系统221

8.3.2交流变频调速系统224

8.4AC-DC+DC-DC变换器228

8.4.1直流充电桩228

8.4.2适配器228

习题及思考题229

参考文献230