新能源电源变换技术

电源变换技术是一门综合了电力电子技术、现代电子技术、计算机技术及自动控制技术等多学科的交叉课程。目前电源变换技术已向智能化、数字化、高频化、纯净化、大功率化、模块化的方向发展。本书按照电路结构、数学建模、拓扑衍生、数字实现的顺序，对DC-DC变换器、AC-DC变换器及DC-AC变换器进行了系统介绍。
全书共5章，第1章为电力电子电源中的功率器件，对MOSFET和IGBT的结构特征、驱动电路进行了详细介绍。第2章为DC-DC变换器原理及应用，系统地介绍了Boost、Buck、Buck-Boost、Cuk、Zeta、Sepic这6种常见的非隔离型DC-DC变换器和正激变换器、反激变换器、半桥变换器、全桥变换器、推挽变换器等隔离型DC-DC变换器的特征及原理，此外还分析了级联变换器、三电平DC-DC变换器的原理，揭示了这些衍生结构与传统DC-DC变换器的内在关联，为读者学习其他DC-DC变换器提供了一定的思路。后给出了两种变换器在产品设计中的应用示例。第3章为软开关技术，介绍了软开关的典型电路，并完整地分析了LLC谐振变换器的拓扑原理。第4章为三相AC-DC整流电路及控制算法，详细地介绍了6脉冲及12脉冲晶闸管整流器的原理和数字化控制技术，全方位阐述了三相六管PWM整流器、二极管钳位三电平整流器及Vienna整流器的原理、数学模型及控制器设计。第5章为逆变电源原理及应用，分析了常见的逆变拓扑结构、多电平逆变器及发波技术，阐述了逆变器并联的关键技术，重点分析了下垂控制策略。
本书配套了丰富的变换器控制仿真模型，读者可扫描对应位置的二维码下载，并配合书中的文字介绍进行学习。
本书由哈尔滨理工大学马骏杰、耿新、高俊山、刘金凤共同编著。其中，马骏杰编写了第1、3章内容，并承担了全书的统稿工作，高俊山编写了第5章内容，耿新完善了第2章内容，刘金凤完善了第4章内容。在本书的编写过程中得到了高晗璎教授的耐心指导和大量的技术成果支持，在此表示衷心的感激。
本书得到广东省重大科技专项项目（2015B010118003、2016B010135001）、黑龙江省自然科学基金（LH2019E067）、大学生创新创业训练计划项目（201910214004）的资助。在本书的编写过程中，参阅了一些优秀的文献资料，在此对这些作品的作者表示感谢。
在本书的出版过程中，得到了机械工业出版社的热情鼓励和大力支持，编者由衷地表示感谢。
书中的疏漏与不当之处恳请广大读者批评、指正。编者邮箱：mazhencheng1982@sina.com。

《新能源电源变换技术》系统地讲述了现代电力电子技术的一个重要分支——电源变换的相关知识，按照电路结构、数学建模、拓扑衍生、数字实现的顺序，全方位介绍了DC-DC变换器、AC-DC变换器及DC-AC变换器。本书的主要内容包括：电力电子电源中的功率器件、DC-DC变换中常见的隔离拓扑和非隔离拓扑、三电平及级联DC-DC的衍生拓扑、软开关技术及LLC电路设计、高功率因数AC-DC变换器的理论及应用、并网型逆变器的数学建模。本书对电源变换应用技术的内容进行了精选，展示了其近期的发展，并给出了配套仿真模型，可扫描书中的二维码获取。
《新能源电源变换技术》注重电力电子的理论分析和工程应用的结合，可作为自动化、电气工程专业本科生、研究生“电源变换”类教材和相关工程技术人员的参考用书。

《新能源电源变换技术》系统地讲述了现代电力电子技术的一个重要分支——电源变换的相关知识，按照电路结构、数学建模、拓扑衍生、数字实现的顺序，全方位介绍了DC-DC变换器、AC-DC变换器及DC-AC变换器。本书的主要内容包括：电力电子电源中的功率器件、DC-DC变换中常见的隔离拓扑和非隔离拓扑、三电平及级联DC-DC的衍生拓扑、软开关技术及LLC电路设计、高功率因数AC-DC变换器的理论及应用、并网型逆变器的数学建模。本书对电源变换应用技术的内容进行了精选，展示了其近期的发展，并给出了配套仿真模型，可扫描书中的二维码获取。
《新能源电源变换技术》注重电力电子的理论分析和工程应用的结合，可作为自动化、电气工程专业本科生、研究生“电源变换”类教材和相关工程技术人员的参考用书。

前言
第1章电力电子电源中的功率器件
1.1功率电子器件概述
1.1.1理想开关的基本要求
1.1.2开关器件的分类
1.2常见的功率开关器件
1.2.1功率二极管
1.2.2功率晶体管
1.2.3功率场效应晶体管MOSFET
1.2.4绝缘栅双极型晶体管IGBT
1.3功率器件的驱动电路
1.3.1直接驱动电路
1.3.2隔离驱动电路
1.3.3自举驱动技术
第2章DC-DC变换器原理及应用
2.1开关电源概述
2.1.1变换器拓扑的选择
2.1.2DC-DC电路的建模方法
2.2非隔离型DC-DC变换器
2.2.1Boost电路
2.2.2Buck电路
2.2.3Buck-Boost电路
2.2.4Cuk变换器
2.2.5Zeta变换器
2.2.6Sepic变换器
2.3隔离型DC-DC变换器
2.3.1正激变换器
2.3.2反激变换器
2.3.3双端直流变换器
2.4DC-DC变换器的衍生结构
2.4.1三电平直流变换器
2.4.2级联变换器
2.5DC-DC变换器设计示例
2.5.1反激变换器的设计
2.5.2有源钳位同步整流主电路设计
第3章软开关技术
3.1软开关的基本概念
3.1.1电力电子电路中的硬开关和软开关
3.1.2软开关电路的分类
3.2软开关的典型电路
3.2.1零电压开关准谐振电路
3.2.2零电压转换PWM电路
3.3LLC谐振变换器
3.3.1LLC谐振变换器概述
3.3.2分体谐振电容型LLC谐振变换器原理
第4章三相AC-DC整流电路及控制算法
4.1全数字化晶闸管整流器设计
4.1.16/12脉冲整流器的基本工作原理
4.1.2软件发波的基本原理
4.1.3输入滤波器设计
4.2三相高频整流器分析
4.2.1传统整流器的缺陷
4.2.2高频整流电路的结构与特点
4.2.3PWM整流器的建模及运行特征
4.2.4数字化实现方案
4.3二极管钳位三电平整流器设计
4.3.1三电平VSR主电路拓扑结构及数学模型
4.3.2三电平系统的状态解耦
4.4Vienna整流器设计
4.4.1Vienna整流器的拓扑结构及工作原理
4.4.2Vienna整流器的数学模型
4.4.3Vienna整流器空间矢量调制算法
第5章逆变电源原理及应用
5.1逆变电源常见拓扑分析
5.1.1单相逆变器的数学模型及控制器设计
5.1.2三相逆变器的数学模型及控制器设计
5.1.3组合式三相逆变器的数学模型及控制器设计
5.1.4三相四桥臂逆变器的数学模型及控制器设计
5.1.5仿真模型
5.2多电平逆变器拓扑分析
5.2.1多电平逆变器拓扑结构
5.2.2多电平逆变器的调制技术
5.3Z源及准Z源逆变器
5.3.1Z源逆变器基本结构
5.3.2准Z源逆变器基本结构
5.4逆变电源的并联控制
5.4.1数字锁相环设计
5.4.2逆变器并联技术
5.4.3下垂控制策略
附录
参考文献

《新能源电源变换技术》系统地讲述了现代电力电子技术的一个重要分支——电源变换的相关知识，按照电路结构、数学建模、拓扑衍生、数字实现的顺序，全方位介绍了DC-DC变换器、AC-DC变换器及DC-AC变换器。本书的主要内容包括：电力电子电源中的功率器件、DC-DC变换中常见的隔离拓扑和非隔离拓扑、三电平及级联DC-DC的衍生拓扑、软开关技术及LLC电路设计、高功率因数AC-DC变换器的理论及应用、并网型逆变器的数学建模。本书对电源变换应用技术的内容进行了精选，展示了其近期的发展，并给出了配套仿真模型，可扫描书中的二维码获取。
《新能源电源变换技术》注重电力电子的理论分析和工程应用的结合，可作为自动化、电气工程专业本科生、研究生“电源变换”类教材和相关工程技术人员的参考用书。

配套资源：电子课件

本书特色：

1. 涵盖目前主流的AC-DC、DC-DC及DC-AC电路拓扑结构；
2. 归纳总结了各拓扑结构的特点，并给出了电路的演变过程；
3. 提供配套仿真源文件，供读者参考使用。