电力电子技术-中国电气工程大典-第2卷 本书特色

《中国电气工程大典(第2卷电力电子技术)(精)》由中国电力出版社出版。

电力电子技术-中国电气工程大典-第2卷 目录

序前言本卷前言第1篇 概论1 电力电子的涵义和任务2 电力电子的发展与展望3 电力电子的主要应用及其重要性3.1 可再生能源发电3.2 分布式发电3.3 电能质量控制3.4 电力牵引和电机驱动3.5 现代国防和前沿科学研究4 电力电子技术目前在我国的发展、应用现状和存在的问题参考文献第2篇 电力电子器件第1章 概述1 电力电子器件发展过程2 电力电子器件的几个重要概念3 电力电子器件的种类4 电力电子器件的应用领域5 电力电子器件与节能6 电力电子器件与微电子器件第2章 双极型电力电子器件1 基础概念1.1 电力半导体分立器件外形1.2 电热参数的管壳额定概念1.3 特性曲线1.4 器件参数间的相互关系2 普通整流管2.1 器件结构和基本特性2.2 额定值与特性值2.3 电热特性计算公式2.4 电流额定2.5 应用导则3 快速软恢复二极管3.1 器件特点3.2 反向恢复过程3.3 应用导则4 电力晶体管4.1 器件结构和基本特性4.2 额定值与特性值4.3 应用导则5 绝缘栅双极晶体管5.1 器件结构和基本特性5.2 额定值与特性值5.3 应用导则6 普通晶闸管6.1 器件结构和基本特性6.2 额定值与特性值6.3 应用导则7 快速晶闸管7.1 器件特点7.2 开关过程7.3 应用导则8 双向晶闸管8.1 器件结构和基本特性8.2 额定值与特性值8.3 应用导则9 逆导晶闸管9.1 器件结构和基本特性9.2 额定值与特性值9.3 应用导则10 光控晶闸管10.1 器件结构和基本特征10.2 额定值与特性值10.3 应用导则11 门极可关断晶闸管11.1 器件结构和基本特性11.2 额定值与特性值11.3 应用导则12 集成门极换向晶闸管12.1 器件结构和基本特性12.2 额定值与特性值12.3 应用导则第3章 场控型电力电子器件1 功率MOSFET1.1 功率MOSFET的结构1.2 功率MOSFET的工作特性1.3 功率MOSFET安全工作区1.4 MOSFET栅极驱动1.5 功率MOSFET可靠性1.6 功率MOSFET并联应用2 绝缘栅双极型晶体管IGBT2.1 IGBT结构和工作原理2.2 IGBT的工作特性2.3 NPT型IGBT特性2.4 IGBT的擎住效应和安全工作区2.5 IGBT栅极驱动2.6 IGBT功率模块第4章 电力电子专用控制集成电路、微控制器和系统芯片(SOC)1 电力电子器件驱动与保护集成电路1.1 晶闸管的触发和保护电路1.2 可关断晶体管(GTO)的门极控制和过电流保护电路1.3 电力晶体管(GTR)的驱动和保护电路1.4 功率场效应晶体管(PowerMOSFET)的驱动和保护电路1.5 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的门极驱动和保护电路2 脉宽调制PWM控制集成电路2.1 PWM控制集成电路的基本组成和控制原理2.2 典型PWM控制集成电路3 脉频控制PFM控制集成电路3.1 集成PFM控制器的控制原理3.2 典型PFM控制集成电路4 功率因数校正PFC控制集成电路4.1 功率因数校正控制集成电路的原理、功能和构成4.2 用于预调节的PFC控制器4.3 PFC-PWM复合控制器5 电源与电源管理集成电路5.1 线性调整电源芯片5.2 电源电压监测与控制芯片5.3 电源输出控制管理芯片5.4 基准源集成电路5.5 电池充电和管理集成电路5.6 热插拔控制集成电路与功率开关5.7 照明与显示控制集成电路6 新型电力电子集成芯片的发展与展望6.1 智能化功率集成电路6.2 典型电源类s0C集成电路第5章 电力电子模块1 模块发展现状2 典型集成模块封装工艺2.1 封装流程2.2 封装结构3 基板技术3.1 金属绝缘基板3.2 陶瓷基板4 互连技术4.1 引线键合互连工艺4.2 双面焊接互连工艺4.3 沉积金属化工艺4.4 压接互连工艺5 封接技术6 模块热电设计6.1 热管理设计6.2 电磁设计第6章 多芯片封装1 MCM技术的特点和分类2 MCM-C技术2.1 厚膜混合工艺(Mu1ti1ayerThickFi1m)2.2 高温共烧工艺(HighTemperatureCofiredMCM-C)2.3 低温共烧工艺(1owTemperatureCofiredMCM-C)2.4 MCM-C的发展3 MCM-D技术3.1 MCM-D工艺材料3.2 MCM-D工艺过程3.3 MCM-D工艺的应用4 MCM-1技术4.1 MCM-1定义和特点4.2 MCM_1工艺过程4.3 MCM-1材料5 MCM互连技术5.1 芯片和基板的粘合5.2 芯片互连技术6 多芯片模块封装考虑因素6.1 封装效率6.2 机械设计考虑6.3 电性能设计考虑6.4 热设计考虑6.5 封装环境考虑第7章 宽禁带半导体电力电子器件1 电力电子器件的材料优选1.1 低频功率MOS的材料优选因子1.2 高频功率MOS的材料优选因子1.3 适合于电力电子器件的其他材料优选因子2 碳化硅电力电子器件2.1 研发进展概述2.2 碳化硅肖特基势垒二极管(SBD)2.3 碳化硅场效应器件2.4 碳化硅IGBT2.5 碳化硅双极型器件2.6 碳化硅功率模块3 其他宽禁带半导体电力电子器件4 问题与展望第8章 电力电子技术的相关电子器件1 太阳电池1.1 太阳能常识1.2 太阳电池原理1.3 太阳电池的特征参数1.4 太阳电池的效率1.5 太阳电池的分类1.6 太阳电池的基本制造工艺1.7 光伏系统1.8 光伏技术的现状与前景2 高亮度1ED2.1 1ED原理2.2 1ED的发光效率2.3 1ED的电源及其控制电路2.4 产业概况3 半导体热电效应器件3.1 塞贝克效应与温差发电器件3.2 珀耳帖效应与半导体制冷4 电力电子技术中的敏感元器件4.1 霍尔效应与霍尔电流传感器4.2 磁阻效应与磁敏电阻4.3 压敏电阻与过电压保护第9章 电力电子器件发展趋势1 新的电力电子器件结构1.采用超级结技术的功率COO1IVIOS1.2 采用新结构和新工艺的FSNPT，沟槽型IGBTs，IEGT2 宽带隙半导体材料和器件2.1 碳化硅材料功率二极管2.3 SiC功率开关器件3 功率集成芯片和集成模块3.1 智能功率管理集成电路和PSOC3.2 功率集成模块参考文献第3篇电力电子器件应用基础第1章 概述第2章 电力电子器件门极驱动技术1 晶闸管的门极触发特性1.1 晶闸管的门极伏安特性1.2 晶闸管的门极触发要求2 晶闸管的门极触发电路2.1 晶闸管触发脉冲的参数2.2 晶闸管触发电路3 门极可关断晶闸管驱动电路3.1 GTO的门极驱动要求3.2 GTO的门极驱动电路4 MOSFET和IGBT的门极特性4.1 MOSFET和IGBT的门极电气参数4.2 MOSFET和IGBT门极驱动的要求5 MOSFET和IGBT分立元件驱动电路5.1 推挽图腾结构射极跟随驱动电路5.2 光电耦合器隔离的分立元件驱动电路5.3 脉冲变压器隔离耦合的分立元件驱动电路6 MOSFET和IGBT集成式驱动电路6.1 图腾推挽驱动器6.2 光耦隔离的驱动集成电路6.3 带过电流保护的驱动集成电路6.4 浮地驱动集成电路第3章 电力电子器件保护技术1 常见故障类型及保护方法2 过电流保护2.1 过电流原因与分类2.2 过电流检测2.3 过电流保护电路3 过电压保护4 电流、电压的动态上升率抑制4.1 di／dt抑制电路4.2 du／dt抑制电路5 过热保护第4章 缓冲与吸收技术1 缓冲／吸收电路1.1 吸收电路的基本原理1.2 吸收电路的参数设计1.3 钳位电路2 缓冲／吸收技术应用2.1 单端变流器吸收电路2.2 桥式电路吸收与钳位电路第5章 电力电子器件串并联技术1 电力电子器件串联1.1 串联器件电压分配1.2 串联器件的静态均压1.3 串联器件的动态均压1.4 晶闸管串联应用1.5 IGBT串联应用2 电力电子器件并联2.1 并联器件电流分配2.2 并联器件均流2.3 MOSFET和IGBT并联应用第6章 电力电子器件散热技术1 基本概念1.1 器件发热1.2 器件散热2 散热方式2.1 自然空气对流冷却2.2 强迫空气冷却2.3 循环水冷却2.4 流水冷却2.5 循环油冷却2.6 油浸自冷却2.7 沸腾冷却3 器件工作损耗及结温计算3.1 器件损耗功率计算3.2 器件结温计算4 散热器的选配4.1 散热器的选配方法4.2 散热器安装原则4.3 散热器的机械尺寸和互换性4.4 散热器绝缘件和紧固件4.5 电力电子器件常用散热器参考文献第4篇 基本电力电子电路第1章 概述第2章 直一直变换电路1 直流降压变换电路(Buck电路)1.1 基本电路1.2 电感电流连续导通模式(CCM)1.3 电感电流断续导通模式(DCM)2 直流升压式变换电路(Boost电路)2.1 基本电路2.2 电感电流连续导通模式(CCM)2.3 电感电流断续导通模式(DCM)3 升降压式变换电路(Buck-Boost电路和CuK电路)3.1 Buck-Boost电路3.2 Cuk电路4升降压式变换电路(Sepic电路和Zeta电路)4.1 Sepic电路4.2 Zeta电路5 双向直一直变换电路6 隔离型直一直变换电路中的变压器及其等效电路7 正激式变流器7.1 单管正激式变流器7.2 双管正激式变流器8 推挽隔离Buck变流器9 反激式变流器10 全桥和半桥隔离Buck变流器第3章 整流电路1 不控整流电路1.1 单相半波不控整流电路1.2 单相全波不控整流电路1.3 单相全桥不控整流电路1.4 三相桥式不控整流电路2 相控式整流电路2.1 单相半波相控式整流电路2.2 单相全波相控式整流电路2.3 单相桥式相控式整流电路2.4 三相相控式整流电路2.5 12脉整流电路3 PWM整流电路3.1 单相单管PWM整流电路3.2 单相桥式PWM整流电路3.3 三相桥式PWM整流电路第4章 直一交逆变电路1 基本拓扑1.1 单端(sing1e—ended)逆变1.2 推挽(push—pu11)逆变1.3 桥式(bridgetype)逆变2 方波逆变2.1 单相方波逆变2.2 三相方波逆变3 SPWM逆变3.1 单相SPWM原理与性能3.2 三相SPWM原理与性能3.3 改进、变形的SPWM方式4 多重化逆变5 逆变输出滤波器设计第5章 交一交变换电路1 交流调压电路1.1 单相与三相相控调压1.2 单相与三相斩波控制调压2 相控交一交变频3 矩阵变流器3.1 矩阵变流器的基本拓扑与工作原理3.2 矩阵变流器的控制方法参考文献第5篇电力电子控制技术第1章 概述1 电力电子控制的内容1.1 控制器的分析与校正1.2 控制器的实现2 电力电子变换装置的控制目标2.1 稳态指标2.2 动态指标3 电力电子控制的设计过程3.1 开环控制系统设计3.2 闭环控制系统设计4 电力电子控制的发展趋势第2章 脉冲宽度调制(PWM)策略1 PWM调制的评价指标与分析方法2 单相电压型逆变器的两电平PWM调制策略2.1 自然采样2.2 规则采样2.3 直接PWM3 单相电压型逆变器的三电平PWM调制策略4 三相电压型逆变器的PWM调制策略5 空间矢量脉冲宽度调制5.1 空间矢量调制的定义5.2 空间矢量调制的调制波和零矢量的处理5.3 空间矢量调制的谐波电流5.4 优化空间矢量调制6 其他SPWM6.1 谐波消除PWM6.2 *优：PWM6.3 随机PWM7 闭环PWM调制第3章 基于线性反馈理论的控制器设计1 基于经典控制理论的设计1.1 频率域的校正1.2 根轨迹校正2 基于状态空间理论的设计2.1 状态反馈控制器设计2.2 状态观测器设计2.3 状态反馈控制的改进3 重复控制3.1 重复控制算法3.2 重复控制的改进4 无差拍控制第4章 滑模变结构理论在电力电子控制中的应用第5章 模糊控制在电力电子控制中的应用第6章 神经网络在电力电子控制中的应用第7章 数字技术在电力电子控制中的应用第6篇 电力电子软开关技术第1章 概述第2章 无源软开关技术第3章 谐振型软开关技术第7篇 电力电子多电平技术第1章 概述第2章 直－交多电平逆变器第3章 交－直多电平整流器第4章 直－交三电平变流器第5章 多电平变流器控制技术第8篇 电源技术第1章 概述第2章 开关电源第3章 UPS电源第4章 工业感应加热电源第5章 气体放电灯电子镇流器第6章 直流电源第7章 交流电源第8章 高压电源及高压脉冲电源第9篇 电力电子系统中的磁技术第1章 概述第2章 磁的基本概念和基本定律第3章 磁性元件的磁心材料第4章 磁性元件的绕组第5章 磁性元件的等效电路模型第6章 开关电源中常用磁性元件的设计第7章 磁放大器及尖峰抑制器的设计第8章 平面磁性元件的应用与设计第9章 集成磁性元件的应用与设计第10章 磁性元件的电磁场有限元仿真方法第11章 回转器－电容磁件电路仿真模型第12章 磁性元件的制作与测试第10篇 电力电子技术在电力传动中的应用第1章 概述第2章 电力电子技术在直流传动中的应用第3章 电力电子技术在交流传动中的应用第4章 电力传动变流装置的电力谐波第11篇 电力系统中的电力电子装置第1章 概述第2章 输电系统中的电力电子技术第3章 配电系统中的电力电子技术第4章 直流输电（HVDC）技术第5章 电力系统固态短路限流器第6章 分布式发电与可再生能源第7章 电力系统中电力电子技术应用展望第12篇 电力电子电路／系统建模及计算机仿真第1章 概述第2章 电力电子器件建模及电路仿真第3章 电力电子系统动态建模第4章 电力电子系统电磁干扰仿真建模第13篇 电力电子电路／系统电磁兼容设计第1章 概述第2章 电力电子电路／系统电磁干扰及耦合途径第3章 电力电子电路／系统电磁干扰抑制技术第4章 电力电子电路／系统的电磁敏感度第5章 电力电子电路／系统的电磁兼容标准第6章 电力电子电路／系统电磁兼容技术的发展趋势第14篇 电力电子系统集成第1章 概述第2章 电力电子变流电路拓扑的标准化第3章 电力电子系统集成方法学

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