环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:刘凤君

出品人:

页数:409

译者:

出版时间:2010-5

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787121106361

丛书系列:

图书标签:

• H桥逆变器
• SPWM
• 直流电源
• 环保节能
• 电力电子
• 逆变器设计
• 电源技术
• 绿色能源
• 电路设计
• 电机驱动

好的，这是一份关于一本名为《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》的图书的详细简介，内容完全围绕该主题，并力求专业和深入。 --- 图书简介：深耕电力电子前沿——《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》 本专业著作《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》是一部集理论深度、工程实践与前沿技术于一体的综合性技术专著。本书聚焦于现代电力电子系统中最为核心、应用最为广泛的DC/AC变换拓扑结构——H桥逆变器，并结合了当前对能源效率和电能质量日益严苛的要求，深入剖析了采用正弦脉宽调制（SPWM）技术实现高效能、低谐波输出的系统设计、关键参数计算、控制策略实现及实际工程应用的全流程。 本书旨在为电力电子、电气工程及其自动化、可再生能源系统集成等领域的研发人员、高级工程技术人员、高校教师及高年级本科生和研究生提供一套全面且详实的参考资料和实践指南。 第一部分：H桥逆变器拓扑与工作原理的深度解析 本书首先对H桥逆变器的基本结构、工作模式及理论基础进行了严谨的阐述。 1. 基础理论与拓扑结构： 详细介绍了单相全桥（H桥）逆变器的基本电路构成、开关器件（如功率MOSFET、IGBT等）的选择标准及其驱动电路的设计要点。重点对比分析了不同工作模式（如方波、准方波）的优劣，为引入高级调制技术奠定基础。内容涵盖了器件的开关损耗、导通损耗的精确建模方法，以及如何通过合理选择器件参数来最小化系统整体功耗。 2. 调制技术选型与特性分析： 本书的核心之一是对SPWM技术的深入剖析。详细讲解了SPWM的生成原理、载波与调制波的频率关系（载波比）、调制指数对输出电压幅值和波形质量的影响。书中不仅停留在基础的单一正弦波输出，更系统地对比了对称性SPWM、不对称性SPWM以及正弦波叠加脉宽调制（SVPWM的类比思路在DC/AC中的应用探讨）的原理和效果。特别之处在于，本书分析了不同SPWM策略对逆变器输出谐波频谱的影响规律，并给出了最小化特定次谐波的调制参数选择原则。 3. 能量转换效率的量化评估： 针对“环保节能”这一主题，本书构建了详细的系统能效模型。该模型综合考虑了开关损耗、导通损耗、磁性元件的损耗以及控制电路的功耗。通过引入效率地图（Efficiency Mapping）的概念，读者可以直观了解在不同负载工况和输入电压条件下，H桥逆变器的最佳工作点，指导设计者进行有针对性的优化。 第二部分：面向节能的高级控制策略与滤波技术 本书突破传统SPWM的静态分析，转向动态、高精度控制和输出滤波环节的深度研究。 4. 闭环控制系统的设计与实现： 详细介绍了基于数字信号处理器（DSP）或高性能微控制器（MCU）的闭环电压控制和电流控制策略。内容覆盖了比例-积分（PI）控制器的参数整定方法，包括经典Ziegler-Nitsche法及其在逆变器系统中的适应性改进。重点讲解了电流环与电压环的解耦设计，确保在电网发生扰动或负载突变时，系统能快速、稳定地恢复到期望的输出电压和波形。 5. 动态性能优化与谐波抑制： 在SPWM的基础上，本书引入了死区时间补偿技术。死区时间的设定是影响谐波含量和输出电压精度的关键因素之一，书中给出了基于实际开关特性的精确死区时间计算模型，并论述了如何通过实时反馈机制动态调整死区时间，以应对温度变化或器件老化对开关速度的影响。 6. 输出LC滤波器设计与优化： 逆变器的输出滤波设计是决定最终电能质量的核心。本书系统阐述了LC滤波器的设计准则，包括截止频率的选择、阻尼系数的确定，以确保在尽可能小的体积和成本下，将总谐波失真（THD）降至标准要求（如IEEE 519或相关电网并网标准）以下。书中提供了多种滤波器的对比分析，包括标准LC、LCL滤波器在并网应用中的适用性探讨。 第三部分：工程应用与系统集成 本书的工程实践部分旨在弥合理论与实际应用之间的鸿沟。 7. 驱动与保护电路的关键技术： 详细阐述了针对IGBT和MOSFET的高低压侧驱动电路的设计要点，包括浮地电平的准确实现、米勒效应的抑制、过流保护（OCP）和过温保护（OTP）逻辑的设计，确保H桥在高频开关下的安全可靠运行。 8. 直流电源输入源的兼容性研究： 鉴于逆变器常用于太阳能光伏、储能系统（Battery Energy Storage System, BESS）等场景，本书分析了不同直流源的特性（如光伏阵列的MPPT特性、电池的内阻变化）对H桥输入端的影响。探讨了输入电容的选型、纹波抑制以及如何通过优化开关策略来减少对直流侧的电压和电流冲击，实现系统级的高效匹配。 9. 实际案例分析与实验验证： 书中包含了多个基于主流DSP平台（如TI C2000系列或STM32系列）实现的1kW至5kW级别H桥逆变器的详细搭建过程和实验数据。通过对比不同调制策略和滤波方案下的实验波形、效率曲线和THD测试报告，读者可以直观地理解理论模型在实际工程中的表现和局限性。 总结 《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》不仅是一本关于电路拓扑和控制算法的教科书，更是一部指导工程师如何设计、实现和优化下一代高效率、高可靠性DC/AC电力变换系统的实用手册。通过对SPWM技术的精细化控制和对系统损耗的全面管理，本书为推动可再生能源并网、UPS系统以及高精度电源设备的发展提供了坚实的理论和技术支撑。

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对我来说，内容有些深。

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