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内容大纲
随着电力电子技术的迅速发展，其技术已广泛应用于计算机、通信、工业加工和航天航空等领域。因此，从事电力电子技术学习和研究的高校师生以及从事电力电子技术研发的工程技术人员都迫切需要理论性、实用性强的学习资料，这便是我们向同行介绍本书的用意所在。
本书是目前行业公认的、最具权威的电力电子技术指导著作之一《电力电子基础》的再版，介绍了电力电子技术的诸多方面，为高校师生和工程技术人员在可再生能源与可替代能源领域的研究及应用提供了基础的文本资料，以此来帮助解决不常见且具有挑战性的问题。为了与实际应用相结合，本书不仅注重介绍该领域的热点和具有前景性的电路应用，而且将电路分析和设计结合在一起，通过应用案例加以分析，从而使读者更容易理解吸收。本书表达严谨、规范，材料全面、系统，因此是电力电子技术原理分析与实际电路设计结合得非常好的一本书。
需要说明的是，《电力电子基础》是由美国伊利诺伊大学电气与计算机工程系Philip T.Krein教授编写，共两个版本。本书是基于英文第2版的中译版，电路中的符号均采用第2版原版形式。 -
作者介绍
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目录
译者序
前言
第Ⅰ部分 基本原理
第1章 电力电子与能源革命
1.1 电气工程的能源基础知识
1.2 电力电子学是什么？
1.3 电能转换的需求
1.4 历史
1.4.1 整流器和二极管
1.4.2 逆变器和功率晶闸管
1.4.3 电机驱动应用
1.4.4 电源与dc-dc转换
1.4.5 可替代能源处理
1.4.6 能源的未来——电力电子革命
1.4.7 总结与未来发展
1.5 电能转换的目标和方法
1.5.1 基本目标
1.5.2 效率目标——开关器件
1.5.3 可靠性目标——简化与集成
1.5.4 重要变量和符号
1.6 开关功率变换器的能量分析
1.6.1 一段时间的能量守恒
1.6.2 dc-dc变换器的能量流动和动作
1.6.3 整流器的能量流动和动作
1.7 电力电子应用——通用能源推动者
1.7.1 光伏系统结构
1.7.2 风能体系结构
1.7.3 潮汐能体系结构
1.7.4 电气化交通系统结构
1.8 回顾
习题
参考文献
第2章 开关变换与分析
2.1 引言
2.2 组合传统电路与开关器件
2.2.1 关注构成变换器的开关器件
2.2.2 基于配置的分析
2.2.3 作为设计工具的开关矩阵
2.3 基尔霍夫定律的存在
2.3.1 切换冲突带来的挑战
2.3.2 电压源与电流源的互连
2.3.3 短期与长期的违规操作
2.3.4 电感电压和电容电流平均值的理解
2.3.5 电源转换
2.4 开关函数及其应用
2.5 功率开关器件综述
2.5.1 实际的开关器件
2.5.2 受限开关
2.5.3 典型器件及其功能
2.6 包含二极管电路的配置方式
2.7 基于开关动作的变换器控制
2.8 等效电源法
2.9 仿真
2.10 总结与回顾
习题
参考文献
第Ⅱ部分 变换器及其应用
第3章 dc-dc变换器
3.1 dc-dc变换的重要性
3.2 为何不使用分压器
3.3 线性稳压器
3.3.1 稳压电路
3.3.2 调节措施
3.4 直接dc-dc变换器和滤波器
3.4.1 buck变换器
3.4.2 boost变换器
3.4.3 功率滤波器设计
3.4.4 不连续模式和临界电感
3.5 间接dc-dc变换器
3.5.1 buck-boost变换器
3.5.2 boost-buck变换器
3.5.3 反激式变换器
3.5.4 SEPIC、Zeta和其他间接变换器
3.5.5 间接变换器中的功率滤波器
3.5.6 间接变换器中的不连续模式
3.6 正激变换器与隔离
3.6.1 基本的变压器运行过程
3.6.2 正激变换器的一般注意事项
3.6.3 带捕获绕组的正激变换器
3.6.4 带有交流链路的正激变换器
3.6.5 Boost派生（电流馈电）正激变换器
3.7 双向变换器
3.8 dc-dc变换器设计问题和实例
3.8.1 上端开关器件的挑战
3.8.2 电阻和正向导通压降的限制
3.8.3 调节率
3.8.4 太阳能接口变换器
3.8.5 电动卡车接口变换器
3.8.6 通信电源
3.9 应用探讨
3.10 总结
习题
参考文献
附加书目
第4章 整流器和开关电容电路
4.1 介绍
4.2 整流器概述
4.3 经典整流器——运行与分析
4.4 相控整流器
4.4.1 不可控整流的情况
4.4.2 可控整流桥和中点整流器
4.4.3 多相桥式整流器
4.4.4 整流器的滤波
4.4.5 非连续导通模式
4.5 有源整流器
4.5.1 boost整流器
4.5.2 非连续模式反激变换器和相关变换器——有源整流器
4.5.3 多相有源整流器
4.6 开关电容变换器
4.6.1 电容之间的电荷交换
4.6.2 电容与开关矩阵
4.6.3 倍压电路
4.7 电压和电流倍增器
4.8 变换器设计实例
4.8.1 风电功率整流器
4.8.2 电力系统控制和高压直流系统
4.8.3 固态照明
4.8.4 车载有源电池充电器
4.9 应用讨论
4.10 总结
习题
参考文献
第5章 逆变器
5.1 概述
5.2 逆变器的诸多考虑因素
5.3 电压源逆变器及其控制方法
5.4 脉宽调制
5.4.1 概述
5.4.2 构建脉宽调制波形
5.4.3 脉宽调制的缺点
5.4.4 多电平脉宽调制
5.4.5 PWM调制下逆变器的输入电流
5.5 三相逆变器和空间矢量调制
5.6 电流源逆变器
5.7 滤波器和逆变器
5.8 逆变器设计示例
5.8.1 太阳能接口电路
5.8.2 不间断电源
5.8.3 用于电动汽车的高性能驱动器
5.9 应用讨论
5.10 总结
习题
参考文献
附加书目
第Ⅲ部分 实际电力电子元件及其特性
第6章 电源和负载
6.1 引言
6.2 实际负载
6.2.1 准稳态负载
6.2.2 瞬态负载
6.2.3 应对负载变化——动态调节
6.3 导线电感
6.4 临界值和案例分析
6.5 实际源接口
6.5.1 源的阻抗特性
6.5.2 直流源接口
6.5.3 交流源接口
6.6 电池的电源特性
6.6.1 铅酸电池
6.6.2 镍电池
6.6.3 锂离子电池
6.6.4 基础比较
6.7 燃料电池和太阳能电池的电源特性
6.7.1 燃料电池
6.7.2 太阳能电池
6.8 设计实例
6.8.1 风电场互联问题
6.8.2 旁路电容的好处
6.8.3 升压型有源整流器功率因数校正的接口
6.8.4 小型便携式设备的锂离子电池充电器
6.9 应用探讨
6.10 回顾
习题
参考文献
第7章 电容和电阻
7.1 简介
7.2 电容的种类及其等效电路
7.2.1 主要类型
7.2.2 等效电路
7.2.3 阻抗特性
7.2.4 单介质电容的类型和材料
7.2.5 电解电容
7.2.6 双层电容
7.3 等效串联电阻的影响
7.4 等效串联电感的影响
7.5 导线电阻
7.5.1 导线尺寸
7.5.2 线路和母线
7.5.3 温度和频率的影响
7.6 电阻
7.7 设计举例
7.7.1 单相逆变器的能量
7.7.2 低压dc-dc变换器中的并联电容
7.7.3 应用加热灯的电阻管理
7.8 应用讨论
7.9 简要回顾
习题
参考文献
附加书目
第8章 面向电力电子的磁理论
8.1 引言
8.2 磁近似下的麦克斯韦方程组
8.3 材料和性能
8.4 磁路
8.4.1 磁路等效
8.4.2 电感
8.4.3 理想变压器和实际变压器
8.5 磁滞回线和损耗
8.6 磁饱和约束条件
8.6.1 饱和极限
8.6.2 综合设计注意事项
8.7 设计案例
8.7.1 磁芯材料和几何结构
8.7.2 变压器的补充讨论
8.7.3 混合动力汽车升压电感
8.7.4 建筑一体化太阳能变换器
8.7.5 小型卫星型隔离变换器
8.8 应用讨论
8.9 小结
习题
参考文献
第9章 变换器中的功率半导体器件
9.1 引言
9.2 开关器件状态
9.3 静态模型
9.4 开关能量损耗及实例
9.4.1 一般损耗分析
9.4.2 换流过程中的能量损耗
9.4.3 实例
9.5 功率半导体的简单导热模型
9.6 作为功率器件的P-N结
9.7 P-N结二极管及其替代技术
9.8 晶闸管
9.9 场效应晶体管
9.10 绝缘栅双极型晶体管
9.11 集成门极换流晶闸管及其组合器件
9.12 复合半导体和宽带隙半导体的影响
9.13 缓冲电路
9.13.1 引言
9.13.2 有损关断缓冲电路
9.13.3 有损导通缓冲电路
9.13.4 组合式无损缓冲电路
9.14 设计实例
9.14.1 用于磁盘驱动器的升压变换器
9.14.2 电动汽车逆变器的损耗估算
9.14.3 高性能器件
9.15 应用讨论
9.16 回顾
习题
参考文献
附加书目
第10章 功率半导体的器件接口技术
10.1 简介
10.2 栅极驱动
10.2.1 概述
10.2.2 电压控制栅极
10.2.3 脉冲电流门极驱动
10.2.4 其他晶闸管
10.3 隔离与高压侧开关
10.4 P沟道器件应用及直通
10.5 电力电子器件的传感器
10.5.1 阻性传感器
10.5.2 带栅极驱动的集成传感方式
10.5.3 非接触传感器
10.6 设计举例
10.6.1 dc-dc电池充电器的栅极考虑
10.6.2 栅极驱动阻抗需求
10.6.3 霍尔传感器精度分析
10.7 应用讨论
10.8 简要回顾
习题
参考文献
附加书目
第Ⅳ部分 控制方面
第11章 变换器的反馈控制概述
11.1 介绍
11.2 调节与控制问题
11.2.1 介绍
11.2.2 定义调节问题
11.2.3 控制问题
11.3 反馈控制原理论述
11.3.1 开环控制和闭环控制
11.3.2 系统结构框图
11.3.3 系统增益和拉普拉斯变换
11.3.4 系统瞬态响应和频域表示
11.3.5 系统稳定性
11.4 反馈变换器模型
11.4.1 基本变换器动态性能
11.4.2 快速切换模型
11.4.3 分段线性模型
11.4.4 离散时间模型
11.5 dc-dc变换器的电压控制模式和电流控制模式
11.5.1 电压控制模式
11.5.2 电流控制模式
11.5.3 电压控制模式和电流控制模式中的大信号问题
11.6 基于比较器的整流系统控制
11.7 比例和比例-积分控制的应用
11.8 设计实例
11.8.1 电压控制模式及其性能
11.8.2 前馈补偿和偏移补偿
11.8.3 电动汽车控制装置
11.9 应用情况讨论
11.10 回顾
习题
参考文献
附加书目
第12章 控制建模与设计
12.1 简介
12.2 平均法及其模型
12.2.1 平均模型的公式
12.2.2 平均电路模型
12.3 小信号分析与线性化
12.3.1 线性模型的需求
12.3.2 获取线性模型
12.3.3 过程概括
12.4 基于线性化的控制与控制设计
12.4.1 传递函数
12.4.2 控制设计
12.4.3 补偿和滤波
12.4.4 补偿反馈实例
12.5 设计实例
12.5.1 升压变换器控制实例
12.5.2 电流模式控制的buck变换器
12.5.3 电压模式控制的buck变换器
12.6 应用讨论
12.7 回顾
习题
参考文献
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