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商品簡介
作者簡介
目次
商品簡介
電力電子技術在電力系統、新能源發電、電動汽車、電力牽引以及家用電器等眾多領域快速發展，電力電子化已成為一種發展趨勢，然而現在大多數電力電子技術教材是由既成技術的集合體形成的，從而造成教材內容缺少理論及體系化的現實，在此背景下，編寫一本具備理論及體系化且適應電力電子技術發展需求和人才培養需求的教科書，顯得尤為重要。本書首先概述電力電子變換技術的基礎原理及概況，其次說明半導體開關器件原理及其用法，對功率變換方式進行了分類，並形成體系化。然後對直流-直流變換、直流-交流變換、交流-直流變換和交流-交流變換四大類電路進行分析，並討論像軟開關等其他開關技術。後列舉說明電力電子技術在各種系統中的應用。本書可作為電氣信息類專業高年級本科生以及研究生的教材，也可作為電氣自動化領域科技工作者的參考用書。
作者簡介
金東海，2005年退休，被聘為上智大學名譽教授，同年，創建工學教育研究所，研究日本電氣工程領域的教育問題。
目次
譯者序
原書序言
本書中所用的主要變量符號及主要后綴符號
第１章 電力電子變換技術的概況１
１.１ 開關和功率變換電路１
１.２ 功率變換原理３
１.３ 電力電子與功率變換電路４
１.３.１ 電壓源和電流源的定義５
１.３.２ 功率變換器的輸入輸出特性５
１.３.３ 對變換電路的等價電源電路表示６
１.３.４ 等價電源和等價負載的分類８
１.４ 功率變換的系統構成９
１.５ 在電力電子中的應用１０
１.６ ＥＭＣ問題１１
綜合問題１２
第２章 半導體開關器件１３
２.１ 硅半導體物理性質的基本內容１３
２.２ ｐｎ結和二極管１５
２.２.１ ｐｎ結二極管１５
２.２.２ ｐｉｎ二極管１８
２.２.３ 少數載流子累積效應和異常電壓１９
２.２.４ 緩沖電路２０
２.２.５ 緩沖電路設計２１
２.３ 電力晶體管２２
２.４ 晶閘管２４
２.４.１ ４層結構ｐｎｐｎ器件的特征２４
２.４.２ 唯一的他勵關斷器件２５
２.４.３ 雙向導通晶閘管———雙向晶閘管２７
２.５ ＧＴＯ晶閘管及ＧＣＴ晶閘管２７
２.６ ＭＯＳＦＥＴ ３０
２.６.１ ＤＭＯＳＦＥＴ ３１
２.６.２ ＴＭＯＳＦＥＴ ３２
２.７ ＩＧＢＴ ３３
２.７.１ 溝槽型ＩＧＢＴ ３４
２.７.２ ＰＭ和ＩＰＭ ３５
２.８ 肖特基勢壘二極管３７
２.９ 開關器件的特性與分類３７
２.９.１ 開關器件的基本特性３７
２.９.２ 各種開關器件及其特征３９
２.９.３ 二極管：狀態控制器件４０
２.１０ 功率器件的使用方法４０
２.１０.１ 門極驅動４０
２.１０.２ 器件散熱４１
２.１０.３ 異常電壓保護４２
２.１０.４ 異常電流保護４２
綜合問題４２
第３章 功率變換的內容分類及體系化４４
３.１ 基本電路拓撲及ＳＤＡ編號４４
３.２ 功率變換方式分類４６
３.２.１ 環路切換型功率變換４６
３.２.２ 電源切換型功率變換４７
３.２.３ 復合型功率變換４９
３.２.４ 基本功率變換方式的比較４９
３.３ ＳＤＡ的等效電子開關表示５０
３.４ 對本書采用的新概念和新術語的說明５０
３.４.１ 持流電抗器和鏈接電容器的作用５１
３.４.２ 持流電感的功能與作用５２
綜合問題５２
第４章 直流－直流變換５３
４.１ 降壓斬波器５３
４.２ 升壓斬波器５５
４.３ 升降壓斬波器５６
４.４ 斬波器的動作模式和動作分析方法５８
４.４.１ 電流連續模式和狀態平均法５８
４.４.２ 電流不連續模式和能量平衡法６０
４.４.３ 作為負載的斬波器的功能６２
４.４.４ 電路動作的計算機仿真６７
４.５ 兩象限運行與四象限運行的斬波電路７０
４.５.１ 兩象限運行的斬波電路７１
４.５.２ 四象限運行的斬波電路７３
目 錄Ⅸ
４.５.３ 四象限斬波電路的控制７５
４.５.４ 環路切換型功率變換的要點７７
４.５.５ 開關器件的死區時間８０
４.６ 隔離型變換電路和ＤＣ－ＤＣ變換器８０
４.６.１ 兩繞組電抗器８１
４.６.２ 兩繞組電抗器和反激變換器８２
４.６.３ 變壓器和正激變換器８４
４.６.４ 全橋ＤＣ－ＤＣ變換器８６
４.７ 直流－直流變換電路的應用與特征８９
４.７.１ 在光伏發電逆變單元中的應用９０
４.７.２ 對直流－直流變換裝置特點的討論９２
綜合問題９２
第５章 直流－交流變換９４
５.１ 單相逆變器９４
５.１.１ 基于ＰＷＭ的交流變換基本概念９５
５.１.２ 等價電源９７
５.２ 三相逆變器１００
５.２.１ 基于ＰＷＭ的三相交流的產生１０１
５.２.２ 空間矢量法———統一處理三相數值的方法１０３
５.２.３ 三相交流電路的空間矢量表示１０５
５.２.４ 空間矢量的旋轉坐標系表示１０８
５.２.５ 基于空間矢量的功率計算１１２
５.２.６ 三相逆變器中電壓空間矢量的產生１１３
５.２.７ 采用空間矢量的逆變器驅動電路分析１２１
５.２.８ 同步ＰＷＭ和異步ＰＷＭ １２４
５.３ 形成電流源的三相逆變器１２５
５.３.１ 電流源型逆變器１２６
５.３.２ 具有電流控制環的電流型逆變器１２８
５.４ 高壓逆變器和大功率逆變器１３３
５.４.１ 三電平逆變器（ＮＰＣ逆變器） １３３
５.４.２ 三電平逆變器的控制１３５
５.４.３ 級聯式逆變器１３７
綜合問題１４１
第６章 交流－直流變換１４３
６.１ 電容輸入型整流電路１４３
６.１.１ 單相半波整流電源與偏磁現象１４３
６.１.２ 單相全波電容輸入型整流電路１４５
６.１.３ 電容輸入型三相橋式整流電路１４８
Ⅹ 功率變換開關技術
原書序言
本書中所用的主要變量符號及主要后綴符號
第１章 電力電子變換技術的概況１
１.１ 開關和功率變換電路１
１.２ 功率變換原理３
１.３ 電力電子與功率變換電路４
１.３.１ 電壓源和電流源的定義５
１.３.２ 功率變換器的輸入輸出特性５
１.３.３ 對變換電路的等價電源電路表示６
１.３.４ 等價電源和等價負載的分類８
１.４ 功率變換的系統構成９
１.５ 在電力電子中的應用１０
１.６ ＥＭＣ問題１１
綜合問題１２
第２章 半導體開關器件１３
２.１ 硅半導體物理性質的基本內容１３
２.２ ｐｎ結和二極管１５
２.２.１ ｐｎ結二極管１５
２.２.２ ｐｉｎ二極管１８
２.２.３ 少數載流子累積效應和異常電壓１９
２.２.４ 緩沖電路２０
２.２.５ 緩沖電路設計２１
２.３ 電力晶體管２２
２.４ 晶閘管２４
２.４.１ ４層結構ｐｎｐｎ器件的特征２４
２.４.２ 唯一的他勵關斷器件２５
２.４.３ 雙向導通晶閘管———雙向晶閘管２７
２.５ ＧＴＯ晶閘管及ＧＣＴ晶閘管２７
２.６ ＭＯＳＦＥＴ ３０
２.６.１ ＤＭＯＳＦＥＴ ３１
２.６.２ ＴＭＯＳＦＥＴ ３２
２.７ ＩＧＢＴ ３３
２.７.１ 溝槽型ＩＧＢＴ ３４
２.７.２ ＰＭ和ＩＰＭ ３５
２.８ 肖特基勢壘二極管３７
２.９ 開關器件的特性與分類３７
２.９.１ 開關器件的基本特性３７
２.９.２ 各種開關器件及其特征３９
２.９.３ 二極管：狀態控制器件４０
２.１０ 功率器件的使用方法４０
２.１０.１ 門極驅動４０
２.１０.２ 器件散熱４１
２.１０.３ 異常電壓保護４２
２.１０.４ 異常電流保護４２
綜合問題４２
第３章 功率變換的內容分類及體系化４４
３.１ 基本電路拓撲及ＳＤＡ編號４４
３.２ 功率變換方式分類４６
３.２.１ 環路切換型功率變換４６
３.２.２ 電源切換型功率變換４７
３.２.３ 復合型功率變換４９
３.２.４ 基本功率變換方式的比較４９
３.３ ＳＤＡ的等效電子開關表示５０
３.４ 對本書采用的新概念和新術語的說明５０
３.４.１ 持流電抗器和鏈接電容器的作用５１
３.４.２ 持流電感的功能與作用５２
綜合問題５２
第４章 直流－直流變換５３
４.１ 降壓斬波器５３
４.２ 升壓斬波器５５
４.３ 升降壓斬波器５６
４.４ 斬波器的動作模式和動作分析方法５８
４.４.１ 電流連續模式和狀態平均法５８
４.４.２ 電流不連續模式和能量平衡法６０
４.４.３ 作為負載的斬波器的功能６２
４.４.４ 電路動作的計算機仿真６７
４.５ 兩象限運行與四象限運行的斬波電路７０
４.５.１ 兩象限運行的斬波電路７１
４.５.２ 四象限運行的斬波電路７３
目 錄Ⅸ
４.５.３ 四象限斬波電路的控制７５
４.５.４ 環路切換型功率變換的要點７７
４.５.５ 開關器件的死區時間８０
４.６ 隔離型變換電路和ＤＣ－ＤＣ變換器８０
４.６.１ 兩繞組電抗器８１
４.６.２ 兩繞組電抗器和反激變換器８２
４.６.３ 變壓器和正激變換器８４
４.６.４ 全橋ＤＣ－ＤＣ變換器８６
４.７ 直流－直流變換電路的應用與特征８９
４.７.１ 在光伏發電逆變單元中的應用９０
４.７.２ 對直流－直流變換裝置特點的討論９２
綜合問題９２
第５章 直流－交流變換９４
５.１ 單相逆變器９４
５.１.１ 基于ＰＷＭ的交流變換基本概念９５
５.１.２ 等價電源９７
５.２ 三相逆變器１００
５.２.１ 基于ＰＷＭ的三相交流的產生１０１
５.２.２ 空間矢量法———統一處理三相數值的方法１０３
５.２.３ 三相交流電路的空間矢量表示１０５
５.２.４ 空間矢量的旋轉坐標系表示１０８
５.２.５ 基于空間矢量的功率計算１１２
５.２.６ 三相逆變器中電壓空間矢量的產生１１３
５.２.７ 采用空間矢量的逆變器驅動電路分析１２１
５.２.８ 同步ＰＷＭ和異步ＰＷＭ １２４
５.３ 形成電流源的三相逆變器１２５
５.３.１ 電流源型逆變器１２６
５.３.２ 具有電流控制環的電流型逆變器１２８
５.４ 高壓逆變器和大功率逆變器１３３
５.４.１ 三電平逆變器（ＮＰＣ逆變器） １３３
５.４.２ 三電平逆變器的控制１３５
５.４.３ 級聯式逆變器１３７
綜合問題１４１
第６章 交流－直流變換１４３
６.１ 電容輸入型整流電路１４３
６.１.１ 單相半波整流電源與偏磁現象１４３
６.１.２ 單相全波電容輸入型整流電路１４５
６.１.３ 電容輸入型三相橋式整流電路１４８
Ⅹ 功率變換開關技術
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