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《先进电力电子变换器——处理交流电压的PWM变换器》采用系统的方法来讲解多电平及背靠背电力电子变换器，而不是采用传统的方法分别***介绍，特别强调电力电子变换器的概念及建模方法。由于本书主要聚焦于连接AC电源的PWM电力电子变换器，对每一个拓扑结构及其概念都详细展开讲述。本书给出了大量实例，提供了一组全面的仿真结果来帮助理解全书提出的电路，将电力电子变换理论工程化，是一本自成体系的、理论性及实践性较强的专著。

目　　录

译者序

原书前言

第1章 概述

　1.1　引言

　1.2　背景

　1.3　功率开关和功率变换器的历史

　1.4 电力电子变换器的应用

　1.5　小结

　参考文献

第2章　功率开关与基本功率变换器概况

　2.1　引言

　2.2　理想开关用电力电子器件

　　2.2.1　静态特性

　　2.2.2　动态特性

　2.3　主要具体的功率半导体器件

　　2.3.1　自发传导／自发阻断

　　2.3.2　可控传导／自发阻断器件

　　2.3.3　可控传导／可控阻断器件

2.3.4　自发传导／可控阻断器件

2.3.5　主要的功率开关发明者列表

2.4　基本变换器

2.4.1　dc-dc变换

2.4.2　dc-ac变换

　　2.4.3　ac-dc变换

　　2.4.4　ac-ac变换

　2.5 小结

　参考文献 　　

第3章　适用于交流电压的电力电子变换器和功率模块几何结构

　3.1　引言

　3.2　功率模块几何结构基础 

　3.3　功率模块说明

3.4　多电平结构中PBG的应用

　 3.4.1　中点箝位结构

　　3.4.2　级联结构

　 3.4.3 飞跨电容结构

　　3.4.4　其他多电平结构

　3.5　ac-dc-ac结构中PBG的应用

　　3.5.1　三相－三相结构

　　3.5.2　单相－单相结构

3.6　小结

　参考文献

第4章　中点箝位结构

　4.1　引言

　4.2　三电平结构

4.3　PWM方案（半桥拓扑结构）

4.4　全桥拓扑结构

　4.5　三相NPC变换器

　4.6　采用三电平桥臂的非常规结构

4.7　非平衡电容电压

4.8　四电平结构

4.9　PWM方案（四电平结构）

4.10　全桥和其他电路（四电平结构）

4.11　五电平结构

4.12　小结

　参考文献

第5章　级联结构

　5.1　引言

5.2　单H桥变换器

　5.3　单H桥变换器的PWM方案

　5.4　三相变换器——每相单H桥变换器

　5.5　双H桥变换器

5.6　两级联H桥变换器的PWM方案

　5.7　三相变换器——每相两级联H桥结构

　5.8　双H桥变换器（七电平与九电平拓扑结构）

5.9　三H桥变换器

5.10　三H桥变换器及推广

5.11　小结 　

　参考文献 　

第6章　飞跨电容结构

　6.1　引言

　6.2　三电平结构

6.3　PWM方案（半桥拓扑结构）

　***　飞跨电容电压控制

　6.5　全桥拓扑结构

　6.6　三相飞跨电容变换器

　6.7　具有三电平桥臂的非常规FC变换器

　6.8　四电平结构

　6.9　通用结构

　6.10 小结

　参考文献

第7章　其他多电平结构

　7.1　引言

　7.2　嵌套结构

　7.3　输出端带磁性元件的拓扑结构

　7.4　有源中点箝位变换器

　7.5　更多的多电平变换器

　7.6　小结

　参考文献

第8章　的脉冲宽度调制方法

8.1　引言

　8.2　双桥臂变换器

　　8.2.1　模型

　　8.2.2　PWM的实现

　　8.2.3　模拟和数字实现

　　8.2.4　μ对PWM实现方案的影响

　8.3　三桥臂变换器和三相负载

　　8.3.1　模型

　　8.3.2　PWM实现方案

　　8.3.3　模拟和数字的实现

　 8.3.4　三桥臂变换器中μ对PWM实现方案的影响

　　8.3.5　逆变器变量中三相电动机互连的影响

　8.4　空间矢量调制（SVPWM） 

　8.5　带CPWM的其他结构

　　8.5.1　三桥臂变换器——两相电动机

　　8.5.2　四桥臂变换器

　8.6　带CPWM的非常规拓扑结构

　　8.6.1　带中间抽头耦合电感的逆变器

　　8.6.2　Z源变换器

　　8.6.3　开放式绕组电动机驱动系统

　8.7　小结

参考文献

第9章　电力电子变换器的控制策略

　9.1　引言

9.2　基本控制原理

9.3　滞环控制

　　9.3.1　直流电动机驱动滞环控制的应用

　　9.3.2　调制交流变频的滞环控制

9.4　线性控制——直流变量

　 9.4.1　比例控制器：RL负载

　　9.4.2　比例控制器：直流电动机驱动系统

　 9.4.3　比例－积分控制器：RL负载

　　9.4.4　比例－积分控制器：直流电动机

　　9.4.5　比例－积分－微分控制器：直流电动机

　9.5　线性控制——交流变量

9.6　级联控制策略

　　9.6.1　整流电路：电压－电流控制!

　　9.6.2　电动机驱动：转速－电流控制

　9.7　小结

　参考文献

第10章　单相－单相背靠背变换器

　10.1　引言

　10.2　全桥变换器

　　10.2.1　模型

　　10.2.2　PWM策略

　　10.2.3　控制方法

　　10.2.4　功率分析

10.2.5　直流侧电容电压

10.2.6　电容器组设计  

　10.3　器件数量减少的拓扑结构

　　10.3.1　模型

　　10.3.2　PWM策略

10.3.3　直流侧电压要求

10.3.4　半桥变换器

10.4　增加开关数量的拓扑结构（变换器并联）

　　10.4.1　模型

10.4.2　PWM策略

10.4.3　控制策略

　10.5　增加开关数量的拓扑结构（变换器串联）

　10.6　小结

　参考文献 　

第11章　三相－三相及其他背靠背变换器

　11.1　引言

11.2　全桥变换器

　　11.2.1　模型

　　11.2.2　脉宽调制策略

　　11.2.3　控制方法

　11.3　器件数量减少的拓扑结构

　　11.3.1　模型

　　11.3.2　PWM策略

　　11.

Euzeli Cipriano dos Santos Jr.是美国印第安纳波利斯普渡大学助理教授。他同时执教机电运动设备课程和能量转换课程。此前，他是巴西坎皮纳联邦大学的教授，并担任美国德州农工大学的研究学者。

Edison Roberto Cabral da Silva是巴西坎皮纳联邦大学电气工程系名誉教授，帕拉伊巴联邦大学客座教授。他担任工业电子学及机器驱动研究实验室主任有30年，教龄长达38年。在电力电子领域，他已经公开发表了270多篇论文。目前他是巴西国家研究委员会的研究员。

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编辑推荐

不同于常规方法，《先进电力电子变换器——处理交流电压的PWM变换器》采用系统的方法来讲解多电平及背靠背电力电子变换器，内容仅涵盖变换器本身相关的主题，详细介绍了每一个拓扑结构及其概念，可以帮助读者基于传统结构来构建全新的拓扑结构。

《先进电力电子变换器——处理交流电压的PWM变换器》的主要特点如下：

 1）介绍一种名为功率模块几何结构（PBG）的全新方法来引出电力电子变换器；

 2）适用于电力电子学、电力电子变换器和先进功率变换器课程；

 3）提供功率器件及变换器基本概念的预备知识，将帮助学生跟随本书学习电子电子学及电力电子变换器；

 4）提供一组全面的仿真结果来帮助理解全书提出的电路。

前言

原书前言

《先进电力电子变换器——处理交流电压的PWM变换器》介绍的是用一种全新的方***来描述一种重要的电子器件——电力电子变换器。常规的变换器教学方法是采用分立的或者孤立的方式分别考虑每一种类型。其直接的结果是，由于所提及的电力电子变换架构没有考虑其起源及发展而导致学习进程非常被动。由于教学进程是基于其自身结构的，学生们就没有基于传统结构去构建新的拓扑结构的开发能力。

《先进电力电子变换器——处理交流电压的PWM变换器》采用系统的方法来讲解多电平及背靠背变换器，而不是采用传统的方法分别***地介绍它们。本书的另一个特点是内容仅仅涵盖变换器本身相关的主题，这样就能有更多的空间来探讨每一种拓扑结构的细节及其概念。这样，适当地强调了电力电子变换器的概念建模的方法。

在第2章中讲述电源器件基础以及主要功率变换器的拓扑结构，本书主要聚焦于通过直流侧处理交流电压的结构。本章非常适合于那些已经修读了电力电子学导论课程的学生们。本书也可以作为电子工程领域课程的高年级本科生和研究生的参考书。然而，鉴于第2章的内容，可望那些即使缺乏电力器件知识及变换器基本概念的学生们也能理解该主题。尽管本书的主要市场是偏向于学术，而工作于电力电

子学、电机驱动系统、电力系统以及可再生能源系统领域的电气工程师们也能发现本书的用处所在。

《先进电力电子变换器——处理交流电压的PWM变换器》的组织如下：第1章为引言。第2章讲述了电源器件基础以及主要功率变换器的拓扑结构。第3章简单回顾了处理交流电压的主要电力电子变换器；此外，还介绍功率模块几何结构（PBG），用来描述本书所述的功率变换器。事实上，本章提出了贯穿全书的拓扑结构总汇。通常而言只介绍开发电力电子变换器用的PBG基础及其相互关系。第4～7章介绍多电平架构。第4～7章中将依次介绍中点箝位、级联、飞跨电容以及其他多电平结构。考虑到极点电压值比负载要求的电压值高的现实情况，第8章内容涉及脉宽调制（PWM）的优化技术。在第2～7章着重于电路本身叙述了许多拓扑结构以及第8章介绍了PWM策略后，为了保持特定的变换器变频可控，第9章处理控制操作。由于电气变频调节的需要，策略性地将第9章放于背靠背变换器（第10～11章）之前。单相－单相背靠背变换器在第10章中介绍，而后一章讨论了三相－三相及其他背靠背变换器。

Euzeli Cipriano dos Santos Jr.

Edison Roberto Cabral da Silva