譯者序
原書前言
緻謝
作者簡介
第1章中大功率開關變換器簡介1
11中大功率變換器市場1
111技術現狀1
112交通電氣化係統3
113傳統工業中的應用5
12本書主要內容6
13可調速驅動器8
131AC-DC變換器8
132中間電路9
133直流電容器組9
134軟充電電路10
135直流電抗器10
136製動電路10
137三相逆變器11
138保護電路11
139傳感器11
1310電動機的連接11
1311控製器12
14電網接口或分布式發電13
141電網諧波14
142功率因數14
143直流電流注入14
144電磁兼容性和電磁乾擾15
145頻率和電壓變化16
146低壓電網的最大連接功率16
15多變換器電力電子係統16
16總結18
參考文獻18
第1部分傳統功率變換器
第2章大功率半導體器件20
21功率半導體市場現狀20
22功率MOSFET23
221工作原理23
222控製29
23IGBT30
231工作原理30
232控製及柵極驅動34
233保護39
24功率損耗估算41
25有源柵極驅動電路42
26GTO晶閘管45
27先進功率器件45
271特種器件45
272高頻、高電壓器件46
273采用新基闆材料的器件47
28數據手冊信息48
問題50
參考文獻50
第3章基本三相逆變器53
31用作簡單開關的大功率器件53
32逆變器引腳與感性負載工作54
33什麼是PWM算法56
34基本三相電壓源逆變器的工作原理與功能60
35性能指標的定義和在不同國傢使用的術語65
351頻率分析66
352三相變換器的調製指數67
353性能指標67
36利用逆變器波形直接計算諧波頻譜70
361準矩形波形分解70
362矢量法71
37三相逆變器的預編程PWM72
371用於單相逆變器的編程PWM73
372用於三相逆變器的編程PWM75
373二進製編程的PWM76
38三相逆變器的開關函數建模77
39電動機驅動電源變換器中的製動腳78
310AC-DC-AC電源變換器中的直流母綫電容器79
311總結81
問題82
參考文獻82
第4章基於載波的PWM和工作限製84
41載波PWM算法:曆史的重要性84
42改進基準信號基於載波的PWM算法88
43壓/頻驅動中使用的PWM:根據要求的電流諧波係數選擇脈衝數92
431工作於低頻範圍92
432工作於高頻範圍94
44采用載波PWM實現諧波抑製94
45工作限製:最小脈衝寬度96
451利用諧波注入避免脈衝下降101
46工作限製106
461死區時間106
462零電流鉗位110
463過調製110
47總結112
問題112
參考文獻113
第5章用於基本三相逆變器的矢量PWM115
51空間矢量理論迴顧115
511概念的曆史和演變115
512理論:矢量變換和優勢116
513三相控製係統的應用119
52三相逆變器的矢量分析120
521在復平麵6步工作電流空間矢量軌跡的數學推導120
522磁通矢量和理想磁通軌跡的定義124
53SVM理論:通過有源和零狀態平均時間間隔的推導125
54自適應SVM:直流紋波補償127
55連接到矢量控製:在(d,q)坐標係中不同形式和時間間隔方程錶達式127
56開關基準函數的定義130
57開關序列的定義133
571連續基準函數:不同的方法133
572用於降低開關損耗的不連續基準函數136
58不同矢量PWM之間的比較143
581損耗特性143
582THD/HCF的比較143
59SVM的過調製144
510PWM逆變器的V/Hz控製145
5101低頻工作模式146
5102高頻工作模式147
511改善高速變換器的瞬態響應148
512總結154
問題155
參考文獻156
第6章構建三相功率變換器的實踐159
61三相逆變器中功率器件的選擇159
611電動機驅動159
612電網應用159
62保護160
621過電流保護160
622熔斷器保護163
623過溫度保護167
624過電壓保護167
625緩衝電路168
626柵極驅動器故障176
63係統保護管理176
64通過逆變器技術降低共模EMI177
65取決於功率等級的傳統逆變器典型構建結構180
651功率半導體器件的封裝181
652變換器的封裝183
653外殼183
66輔助電源185
661技術要求185
662用於電源的集成電路186
663反激式開關電源變換器的工作188
67總結190
問題190
參考文獻191
第7章熱管理與可靠性193
71熱管理193
711理論193
712瞬態熱阻抗195
72可靠性和壽命定義理論198
73故障和壽命200
731係統故障率200
732器件故障率200
733用於電力電子係統不同元器件的失效率202
734功率半導體器件的故障模式203
735功率半導體器件的損耗機製203
74壽命計算與建模204
741問題的提齣204
742電子設備的加速測試205
743物理故障建模210
75標準和軟件工具210
751標準210
752軟件工具211
76半導體廠商的可靠性測試213
77可靠性設計213
78總結214
參考文獻215
第8章PWM算法的實現218
81模擬PWM控製器218
82混閤工作模式電動機控製器集成電路220
83計數器的數字結構:FPGA實現221
831數字PWM控製器工作原理221
832總綫兼容的數字PWM接口224
833SVM控製器的FPGA實現225
834死區時間數字控製器228
84通用和專用數字處理器市場228
841在功率變換器控製中使用微處理器/微控製器的曆史228
842用於功率變換器控製的DSP231
843多處理器結構的並行處理233
85低成本微控製器的軟件實現234
851計數器定時的軟件控製234
852時間間隔常數計算234
86有功率變換器接口的微控製器239
87電動機控製協處理器240
88在TI公司的DSP中使用事件管理器240
881事件管理器結構240
882載波PWM的軟件實現241
883SVM的軟件實現242
884SVM的硬件實現243
885死區時間245
886每個PWM通道245
89使用閃存246
810PWM實現的分辨率和精度248
811總結250
參考文獻251
第9章閉環控製的實際應用253
91作用和原理圖253
92電流測量——與PWM同步253
921並聯電阻253
922霍爾傳感器255
923電流互感器256
924同步PWM256
93電流采樣率——過采樣257
94(a,b,c)坐標係中的電流控製258
95電流變換(3→2)變換的軟件計算260
96(d,q)坐標係中的電流控製-模型-PI校準261
97抗飽和保護——輸齣限製和範圍定義263
98總結263
參考文獻264
第10章IPM265
101市場和技術考慮265
1011曆史265
1012優點和缺點266
1013IGBT芯片267
1014柵極驅動器268
1015封裝269
1016其他方法270
102IPM可用性的審查270
103IPM器件的使用273
1031本地電源273
1032再生能量鉗位276
參考文獻276
第2部分其他拓撲結構
第11章諧振三相變換器278
111通過諧振與先進PWM器件降低開關損耗278
112是否還會從諧振大功率變換器中得到好處280
113IGBT器件的零電壓過渡283
1131工作於ZVS的功率半導體器件283
1132降壓變換286
1133升壓功率變換289
1134雙嚮功率傳輸292
114IGBT器件的零電流過渡293
1141工作於零電流開關的功率半導體器件293
1142降壓變換295
1143升壓變換297
115準諧振變換器的可能拓撲結構300
1151極電壓300
1152諧振直流總綫300
116三相諧振變換器專用PWM302
問題302
參考文獻302
第12章元器件小型化的三相功率變換器304
121減少元器件數量的解決方案304
1211新逆變器拓撲結構304
1212直接變換器307
122B4逆變器308
1221B4逆變器的矢量分析308
1222對B4逆變器PWM算法的定義313
1223直流電壓變化的影響和相應的補償方法314
123用於兩相感應電動機的饋電兩引腳變換器317
124Z源逆變器318
125總結321
參考文獻321
第13章基於三相電壓源變換器的AC-DC電網接口322
131特性-控製目標-有功功率控製322
132控製係統中PWM的意義326
1321單開關應用326
13226開關變換器335
1323有電流注入器件的拓撲340
133閉環電流控製法343
1331簡介343
1332PI電流環343
1333瞬態響應時間344
1334 電壓(vd,vq)的限製345
1335最小時間電流控製345
1336交叉耦閤項347
1337d軸全可用電壓的使用349
1338開關錶和滯後控製350
1339相電流跟蹤方法352
134電網同步360
問題362
參考文獻362
第14章並聯和交錯式功率變換器365
141基於多個低功率器件並聯解決方案和大功率器件構建的變換器的比較365
142IGBT器件並聯的硬件約束367
143用於等電流均流的柵極控製電路設計370
144使用並聯器件的並聯逆變器引腳的優缺點371
1441相間電抗器372
1442控製係統373
1443變換器控製解決方案373
1444電流控製375
1445並聯變換器係統(d,q)控製的小信號模型375
1446(d,q)與(d,q,0)控製378
145功率變換器的交錯工作378
146循環電流380
147PWM算法選擇382
148係統控製器383
149總結384
問題385
參考文獻385
第15章AC-DC和DC-AC電流源變換器387
151簡介387
152電流換嚮388
153使用開關函數來定義電路工作390
154PWM控製394
1541梯形調製394
1542諧波消除編程調製395
1543正弦調製396
1544SVM397
155PWM算法優化399
1551最小二次方誤差400
1552圓形輪廓400
1553降低來自幾何軌跡的低次諧波400
1554比較結果400
156電流源逆變器-濾波器組閤的交流側諧振403
157總結405
參考文獻405
第16章9開關拓撲的AC-AC矩陣變換器407
161背景407
162功率開關的實現410
163電流換嚮411
164無功功率鉗位413
165PWM算法413
1651基於PWM的正弦載波413
1652考慮所有可能開關矢量的SVM417
1653僅考慮固定矢量的SVM420
1654間接矩陣變換器427
1655PWM控製實現428
166總結431
參考文獻432
第17章多電平變換器434
171工作原理和硬件拓撲結構434
1711H橋模塊434
1712飛跨電容多電平變換器435
1713二極管鉗位多電平變換器437
1714組閤變換器439
172設計和評價注意事項440
1721半導體額定值440
1722無源濾波器440
173PWM算法441
1731工作原理441
1732正弦PWM441
1733SVM445
1734諧波消除446
174應用細節447
1741HVDC綫路447
1742柔性交流輸電係統448
1743電動機驅動448
參考文獻448
第18章在“開關網絡”概念中使用IPM450
181用於擴展功率範圍的電網接口450
182采用電壓源逆變器功率模塊的矩陣變換器456
1821采用電壓源逆變器模塊的常規矩陣變換器封裝456
1822采用電壓源逆變器模塊的並矢矩陣變換器457
183由多個功率模塊構成的多電平變換器460
184功率模塊的新拓撲構建及其應用461
1841周波變換器461
1842控製係統465
1843PWM發生器467
185廣義矢量變換469
186采用基於IGBT的AC-AC 直接變換器IPM構建電流源逆變器模塊473
1861硬件開發473
1862産品要求474
1863性能477
187利用基於MATLAB的數百萬FFT分析直接AC-AC變換器479
1871直接或矩陣變換器諧波分析介紹479
1872參數選擇482
1873MATLAB中的FFT485
1874直接變換器分析486
1875多點THD和HCF分析自動化490
1876計算機性能評價493
· · · · · · (
收起)