●譯者序
前言
第Ⅰ部分 基本原理
第1章 電力電子與能源革命 1
1.1 電氣工程的能源基礎知識 1
1.2 電力電子學是什麼？ 3
1.3 電能轉換的需求 4
1.4 歷史 5
1.4.1 整流器和二極管 5
1.4.2 逆變器和功率晶閘管 6
1.4.3 電機驅動應用 7
1.4.4 電源與dc-dc轉換 8
1.4.5 可替代能源處理 10
1.4.6 能源的未來——電力電子革命 11
1.4.7 總結與未來發展 12
1.5 電能轉換的目標和方法 13
1.5.1 基本目標 13
1.5.2 效率目標——開關器件 14
1.5.3 可靠性目標——簡化與集成 14
1.5.4 重要變量和符號 15
1.6 開關功率變換器的能量分析 16
1.6.1 一段時間的能量守恆 16
1.6.2 dc-dc變換器的能量流動和動作 18
1.6.3 整流器的能量流動和動作 21
1.7 電力電子應用——通用能源推動者 24
1.7.1 光伏繫統結構 24
1.7.2 風能體繫結構 25
1.7.3 潮汐能體繫結構 27
1.7.4 電氣化交通繫統結構 28
1.8 回顧 29
習題 30
參考文獻 33
第2章 開關變換與分析 35
2.1 引言 35
2.2 組合傳統電路與開關器件 36
2.2.1 關注構成變換器的開關器件 36
2.2.2 基於配置的分析 38
2.2.3 作為設計工具的開關矩陣 39
2.3 基爾霍夫定律的存在 41
2.3.1 切換衝突帶來的挑戰 41
2.3.2 電壓源與電流源的互連 42
2.3.3 短期與長期的違規操作 43
2.3.4 電感電壓和電容電流平均值的理解 43
2.3.5 電源轉換 44
2.4 開關函數及其應用 45
2.5 功率開關器件綜述 48
2.5.1 實際的開關器件 48
2.5.2 受限開關 49
2.5.3 典型器件及其功能 50
2.6 包含二極管電路的配置方式 53
2.7 基於開關動作的變換器控制 59
2.8 等效電源法 60
2.9 仿真 62
2.10 總結與回顧 62
習題 64
參考文獻 66
第Ⅱ部分 變換器及其應用
第3章 dc-dc變換器 67
3.1 dc-dc變換的重要性 67
3.2 為何不使用分壓器 68
3.3 線性穩壓器 69
3.3.1 穩壓電路 69
3.3.2 調節措施 71
3.4 直接dc-dc變換器和濾波器 72
3.4.1 buck變換器 72
3.4.2 boost變換器 75
3.4.3 功率濾波器設計 77
3.4.4 不連續模式和臨界電感 80
3.5 間接dc-dc變換器 87
3.5.1 buck-boost變換器 87
3.5.2 boost-buck變換器 90
3.5.3 反激式變換器 91
3.5.4 SEPIC、Zeta和其他間接變換器 94
3.5.5 間接變換器中的功率濾波器 95
3.5.6 間接變換器中的不連續模式 96
3.6 正激變換器與隔離 100
3.6.1 基本的變壓器運行過程 100
3.6.2 正激變換器的一般注意事項 101
3.6.3 帶捕獲繞組的正激變換器 102
3.6.4 帶有交流鏈路的正激變換器 103
3.6.5 Boost派生（電流饋電）正激變換器 105
3.7 雙向變換器 106
3.8 dc-dc變換器設計問題和實例 107
3.8.1 上端開關器件的挑戰 107
3.8.2 電阻和正向導通壓降的 108
3.8.3 調節率 110
3.8.4 太陽能接口變換器 112
3.8.5 電動卡車接口變換器 113
3.8.6 通信電源 115
3.9 應用探討 116
3.10 總結 117
習題 119
參考文獻 123
附加書目 125
第4章 整流器和開關電容電路 126
4.1 介紹 126
4.2 整流器概述 126
4.3 經典整流器——運行與分析 127
4.4 相控整流器 133
4.4.1 不可控整流的情況 133
4.4.2 可控整流橋和中點整流器 137
4.4.3 多相橋式整流器 143
4.4.4 整流器的濾波 147
4.4.5 非連續導通模式 150
4.5 有源整流器 153
4.5.1 boost整流器 153
4.5.2 非連續模式反激變換器和相關變換器——有源整流器 158
4.5.3 多相有源整流器 160
4.6 開關電容變換器 162
4.6.1 電容之間的電荷交換 162
4.6.2 電容與開關矩陣 163
4.6.3 倍壓電路 164
4.7 電壓和電流倍增器 166
4.8 變換器設計實例 167
4.8.1 風電功率整流器 167
4.8.2 電力繫統控制和高壓直流繫統 169
4.8.3 固態照明 170
4.8.4 車載有源電池充電器 172
4.9 應用討論 175
4.10 總結 176
習題 178
參考文獻 183
第5章 逆變器 185
5.1 概述 185
5.2 逆變器的諸多考慮因素 185
5.3 電壓源逆變器及其控制方法 188
5.4 脈寬調制 191
5.4.1 概述 191
5.4.2 構建脈寬調制波形 194
5.4.3 脈寬調制的缺點 196
5.4.4 多電平脈寬調制 197
5.4.5 PWM調制下逆變器的輸入電流 199
5.5 三相逆變器和空間矢量調制 200
5.6 電流源逆變器 205
5.7 濾波器和逆變器 206
5.8 逆變器設計示例 208
5.8.1 太陽能接口電路 208
5.8.2 不間斷電源 209
5.8.3 用於電動汽車的高性能驅動器 211
5.9 應用討論 213
5.10 總結 214
習題 215
參考文獻 217
附加書目 218
第Ⅲ部分 實際電件及其特性
第6章 電源和負載 219
6.1 引言 219
6.2 實際負載 220
6.2.1 準穩態負載 220
6.2.2 瞬態負載 222
6.2.3 應對負載變化——動態調節 223
6.3 導線電感 224
6.4 臨界值和案例分析 226
6.5 實際源接口 229
6.5.1 源的阻抗特性 229
6.5.2 直流源接口 230
6.5.3 交流源接口 232
6.6 電池的電源特性 237
……

隨著電力電子技術的迅速發展，其技術已廣泛應用於計算機、通信、工業加工和航天航空等領域。因此，從事電力電子技術學習和研究的高校師生以及從事電力電子技術研發的工程技術人員都迫切需要理論性、實用性強的學習資料，這便是我們向同行介紹本書的用意所在。 本書是目前行業公認的、擁有權威的電力電子技術指導著作之一《電力電子基礎》的再版，介紹了電力電子技術的諸多方面，為高校師生和工程技術人員在可再生能源與可替代能源領域的研究及應用提供了基礎的文本資料，以此來幫助解決不常見且具有挑戰性的問題。為了與實際應用相結合，本書不僅注重介紹該領域的熱點和具有前景性的電路應用，而且將電路分析和設計結合在一起，通過應用案例加以分析，從而使讀者更容易理解吸收。本書表達嚴謹、規範，材料全面、繫統，因此是電力電子技術原理分析與實際電路設計結合得非常好的一本書。 需要說明的是，《電力電子基礎》是由美國伊利諾伊大學電等