现代电力电子学中的瞬态分析

《国际电气工程先进技术译丛:现代电力电子学中的瞬态分析》是作者的一次大胆尝试，采样数据采用了数值形式，尽管作者在这一领域工作多年，错误仍在所难免。而且，作者在书中提出了许多新概念，这些概念很可能还不够严谨，有待进一步完善。

本书介绍了关于电力电子系统中瞬态过程的最新研究成果。分析了对系统瞬态过程产生影响的宏观因素和微观因素及其作用机制，以及功率半导体器件与功率集成电路的各种特性对系统瞬态过程的影响。着重介绍了电动车和混合动力电动车系统、可再生能源系统以及电池管理系统中的瞬态过程，并对死区效应、最小脉宽、计算误差等电力电子系统设计中的重要瞬时因素进行了研究。最后对电力电子技术未来的发展趋势进行了展望。

Hua(Kevin)Bad(白华)，毕业于清华大学电气工程专业，2002年获学士学位，2007年获博士学位。2007～2009年为美国密歇根大学迪尔伯恩分校(University of Michigan-Dearborn)博士后研究员，2009至2010年为该校助理研究员。现为美国密歇根州凯特林大学(Kettering University)电气与计算机工程系助教。研究方向为电力电子系统中的动态过程和瞬时脉冲功率现象，涉及变频传动系统、高压大功率DC-DC变换器、可再生能源及混合动力电动车等领域。
Dr.Chris Mi(米春亭)，美国密歇根州密歇根大学迪尔伯恩分校电气与计算机工程专业副教授、DTE电力电子实验室主任。
Dr.Mi在电动车和混合动力电动车领域进行了广泛研究，发表论文100余篇，应邀作报告或作为小组成员主题发言50余次。
Dr.Mi于2009年获密歇根大学迪尔伯恩分校“卓越研究奖”，2007年获SAE“卓越环保运输(也称为E2T)奖”，以表彰其在“电动车、混合动力电动车和燃料电池汽车领域的创新性教育和培训模式”，2005年获密歇根大学迪尔伯恩分校“卓越教学奖”、美国电机电子工程师学会(IEEE)第四区“杰出工程师奖”和东南密歇根区“杰出专业奖”。Dr.Mi还是中国国家创新奖(1992)的获得者，享受政府特殊津贴(1994)。2007年12月，因其“在教育领域的卓越表现及其模范的道德行为”，Dr.Mi成为美国电子与计算机工程荣誉学会(Eta Kappa Nu)会员。
Dr.Mi毕业于中国西安的西北工业大学，获学士、硕士学位，于加拿大多伦多大学获博士学位。2008至2010年担任1 Power Solutions公司首席技术官，2000至2001年曾就职于美国通用电气公司(General Electric Company)。1988至1994年在西安石油大学任教，1994至1996年任副教授、自动控制系副主任。

译者序
作者简介
前言
第1章电力电子器件、电路、拓扑及控制
1.1电力电子学
1.2功率器件技术的发展
1.3电力电子电路拓扑
1.3.1开关过程
1.3.2基本开关单元
1.3.3电力电子学中的电路拓扑
1.4脉宽调制
1.5典型电力电子变换器及其应用
1.6电力电子学中的瞬态过程及本书结构
参考文献
第2章电力电子系统中的宏观和微观因素
2.1引言
2.2微电子技术与电力电子技术
2.2.1了解半导体物理学
2.2.2评述半导体器件
2.3短时瞬态过程研究的最新进展
2.3.1脉冲的定义
2.3.2脉冲能量与脉冲功率
2.4典型的影响因素与瞬态过程
2.4.1失效机制
2.4.2主电路的各个部分
2.4.3相互影响的控制模块与功率系统
2.5短时瞬态过程的研究方法
2.6小结
参考文献
第3章功率半导体器件、功率集成电路及其短时瞬态分析
3.1半导体器件的主要特点
3.2半导体器件建模方法
3.2.1二极管混合模型
3.3IGBT
3.4IGCT
3.5碳化硅结型场效应晶体管
3.6系统级SOA（安全工作区）
3.6.1实例1：三电平DC-AC逆变器的系统级SOA
3.6.2实例2：双向DC-DC变换器的系统级SOA
3.6.3实例3：EV电池充电器的系统级SOA
3.7软开关控制及其在大功率变换器中的应用
3.7.1实例4：双移相控制中的ZCS
3.7.2实例5：EV充电器中的软开关与硬开关控制
参考文献
第4章电力电子学在电动车与混合动力电动车中的应用
4.1电动车与混合动力电动车简介
4.2HEV的结构与控制
4.3HEV中的电力电子技术
4.3.1HEV中的整流器
4.3.2HEV用Buck变换器
4.3.3非隔离型双向DC-DC变换器
4.3.4交流异步电动机控制
4.4EV和PHEV中的电池充电器
4.4.1单向充电器
4.4.2感应充电器
4.4.3无线充电器
4.4.4PHEV电池充电器的优化
4.4.5双向充电器及其控制
参考文献
第5章电力电子学在替代能源和先进电力系统中的应用
5.1典型替代能源系统
5.2替代能源系统中的瞬态过程
5.2.1动态过程1：太阳能发电系统的MPPT控制
5.2.2并网系统的动态过程
5.2.3风力发电系统
5.3电力电子技术、替代能源和未来的微网系统
5.4多能源系统中的动态过程
5.5替代能源系统的分析方法与控制特点
5.6电力电子技术在先进电力系统中的应用
5.6.1静止无功补偿器和静止同步补偿器
5.6.2超导磁储能系统
参考文献
第6章电力电子学在电池管理系统中的应用
6.1电力电子学在可充电电池系统中的应用
6.2电池充电管理
6.2.1脉冲充电
6.2.2反射式快速充电
6.2.3变电流间歇充电
6.2.4变电压间歇充电
6.2.5先进间歇充电
6.2.6实用充电方案
6.3电池单元均衡
6.3.1为电池组增加均衡充电阶段
6.3.2分流法--耗散均衡法
6.3.3电抗器切换法
6.3.4飞跨电容法
6.3.5感性（多绕组变压器）平衡法
6.3.6专用集成电路充电平衡法
6.3.7DC-DC变换器平衡法
6.4电池电力电子系统中的SOA
6.4.1考虑电池阻抗和温度，改善系统级SOA
6.4.2不同温度下与其他元件的相互作用
参考文献
第7章死区效应与最小脉宽
7.1DC-AC逆变器中的死区效应
7.1.1死区效应
7.2DC-DC变换器中的死区效应
7.2.1移相式双重有源桥式双向DC-DC变换器
7.2.2DAB双向DC-DC变换器中的死区效应
7.3死区补偿控制策略
7.4最小脉宽
7.4.1MPW的设定
7.5小结
参考文献
第8章电力电子系统中的调制误差
8.1信息流与功率流之间的调制误差
8.2功率半导体器件在开关过程中的调制误差
8.2.1串联半导体开关的电压平衡电路
8.2.2伴随发生的短时瞬态过程
8.3DC-AC逆变器中的调制误差
8.4DC-DC变换器中的调制误差
8.5小结
参考文献
第9章电力电子技术未来发展趋势
9.1新材料与新器件
9.2电路拓扑、系统及应用
9.3无源元件
9.4电力电子封装技术
9.5电力载波通信
9.6未来电力电子系统中的瞬态过程
参考文献