电力电子学 设计、建模、仿真与控制

（1）论述基本概念作为铺垫，更好、更方便地理解变换器的工作原理。 （2）理论分析与MATLAB/Simulink仿真互为验证，强化对变换器原理的理解。 （3）介绍变换器通用计算方法，为器件选型、变压器、电感器的设计打下坚实基础。 （4）对每类变换器进行案例讲解，便于从量化角度理解变换器。 （5）对每类变换器有清晰的分类，便于厘清变换器的分类脉络。 （6）通过流程图呈现变换器选型或设计的过程，便于着手设计。 （7）介绍变换器在新型场合的实际应用，便于拓宽技术视野。 （8）变换器的动态模型与静态模型互为验证。

本书探索了最新的电力电子学原理、实践和应用，覆盖了电力电子变换器的设计、建模、仿真和控制；以一种易于理解的呈现方式介绍了最新的技术，如直流系统，重点强调了仿真和建模的平均控制技术；给出了电力电子技术的实际应用，并在MATLAB软件的Simulink中进行了案例研究；通过框图、流程图、方程和表格等直观形式帮助读者理解电力电子学。本书可作为高校电子信息类、自动化类、电气类等专业的本专科教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。

作者： 肖卫东（Weidong Xiao），悉尼大学副教授。悉尼大学电气信息工程学院、未来能源中心副教授，IEEE的编委会成员，研究方向为光伏功率系统中电力电子百年换气的建模、设计、仿真与控制；出版教材一部，出版科技论文100余篇。 译者： 阚加荣，盐城工学院副院长，教授。主要从事电气工程及其自动化专业的本科教学与功率变换技术的研究工作，研究方向包括UPS并联控制技术、光伏并网技术、孤岛检测技术、双向功率变换器、锂电池管理技术等。 姜玉霞，博士，盐城工学院讲师。主要从事变流器稳定并网控制技术的研究工作，研究方向包括变流器建模、高压直流输电系统稳定控制、风电并网技术等。

第1章绪论
1.1电力变换的分类
1.2电力电子的跨学科特性
1.3典型应用
1.4开发工具
1.4.1计算机辅助设计
1.4.2仿真
1.5理想电力变换
1.6交流与直流
1.6.1单相交流电
1.6.2三相交流电
1.7电气隔离
1.8磁学基础
1.8.1磁路基本定律
1.8.2磁导率和电感
1.8.3磁芯和电感设计
1.8.4功率变压器
1.9无损功率变换
参考文献
习题
第2章电路元件
2.1双极结型晶体管调节的线性电源
2.1.1串联电压调节器
2.1.2并联电压调节器
2.2二极管和无源开关
2.3有源开关
2.3.1双极结型晶体管
2.3.2场效应晶体管
2.3.3绝缘栅双极型晶体管
2.3.4晶闸管
2.3.5开关的选择
2.4桥式电路
2.4.1开关数量
2.4.2有源桥、无源桥和混合桥
2.5电力电容器
2.5.1铝电解电容器
2.5.2其他类型的电容器
2.5.3电容器结构与选型
2.6无源元件
2.7低通滤波电路
2.8本章小结
参考文献
习题
第3章非隔离型直流/直流变换器
3.1脉宽调制
3.1.1模拟脉宽调制
3.1.2数字脉宽调制
3.2运行状态
3.2.1稳态
3.2.2额定运行状态
3.3降压型变换器
3.3.1稳态分析
3.3.2连续导通模式
3.3.3断续导通模式
3.3.4临界导通模式
3.3.5电路设计与案例研究
3.3.6仿真与概念验证
3.4升压型变换器
3.4.1稳态分析
3.4.2连续导通模式
3.4.3临界导通模式
3.4.4断续导通模式
3.4.5电路设计与案例研究
3.4.6仿真与概念验证
3.5同极性升降压型变换器
3.6反极性升降压型变换器
3.6.1稳态分析
3.6.2连续导通模式
3.6.3临界导通模式
3.6.4断续导通模式
3.6.5电路设计与案例研究
3.6.6仿真与概念验证
3.7C＇uk变换器
3.7.1稳态分析
3.7.2规格与电路设计
3.7.3建模与仿真
3.8同步开关
3.9本章小结
参考文献
习题
第4章计算与分析
4.1有效值
4.1.1直流波形有效值
4.1.2交流波形有效值
4.2损耗分析与降损
4.2.1导通损耗
4.2.2开关损耗
4.2.3开关延迟的原因
4.2.4开关损耗最小化
4.3栅极驱动电路
4.3.1低侧栅极驱动电路
4.3.2高侧栅极驱动电路
4.3.3半桥驱动电路
4.4傅里叶级数
4.5交流电能质量
4.5.1位移功率因数
4.5.2总谐波畸变
4.6直流电能质量
4.7热应力及其分析
4.8本章小结
参考文献
习题
第5章直流/单相交流电力变换
5.1交流方波
5.1.1斩波
5.1.2移相和调制
5.1.3总谐波畸变
5.2正弦波-三角波调制
5.2.1双极性脉宽调制
5.2.2单极性脉宽调制
5.2.3平滑滤波电路
5.3直流/交流变换的双开关桥
5.4建模与仿真
5.4.1桥电路模型
5.4.2移相调制
5.4.3双极性脉宽调制
5.4.4单极性脉宽调制
5.4.5用于仿真的集成形式
5.5案例研究
5.5.1交流方波输出
5.5.2交流正弦波输出
5.6本章小结
参考文献
习题
第6章单相交流/直流电力变换
6.1半波整流器
6.1.1电容滤波
6.1.2案例分析
6.2全波桥式整流器
6.2.1电容滤波
6.2.2电感滤波
6.2.3LC滤波器
6.3有源整流器
6.4整流器替代方案
6.4.1同步整流器
6.4.2采用中心抽头变压器的全波整流器
6.5建模与仿真
6.5.1电容滤波的半波整流器
6.5.2无滤波器的全波整流器
6.5.3电容滤波的全波整流器
6.5.4电感滤波的全波整流器
6.5.5LC滤波的全波整流器
6.5.6有源整流器
6.6本章小结
参考文献
习题
第7章隔离型直流/直流变换
7.1磁场
7.1.1运行象限与分类
7.1.2饱和的关键检测点
7.2反激型拓扑
7.2.1从升降压到反激型变换器的演变
7.2.2反激型变换器运行原理
7.2.3连续导通模式
7.2.4断续导通模式
7.2.5电路规格与设计
7.2.6仿真
7.3正激型变换器
7.3.1双开关正激型变换器
7.3.2单开关正激型变换器
7.3.3电路规格和设计
7.3.4仿真
7.4同步整流器
7.5用于直流/交流的全桥变换器
7.5.1稳态分析
7.5.2电路规格和设计
7.5.3仿真
7.6推挽变换器
7.7变换器的衍变与改进
7.8本章小结
参考文献
习题
第8章三相交流/直流变换及其反向变换
8.1直流/交流电力变换
8.1.1桥电路及其开关运行
8.1.2180°导通调制
8.1.3正弦波-三角波调制
8.1.4建模与仿真
8.1.5案例分析与仿真结果
8.2交流/直流电力变换
……