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第1章 绪论1

1.1 二极管桥式整流器的基本电量关系1

1.1.1 桥式整流器的基本电量关系2

1.1.2 整流器的滤波器参数8

1.2 整流器的性能指标10

1.2.1 通用性能指标10

1.2.2 满足逆变器要求的专用性能指标12

1.3 二极管桥式整流器的输入电流谐波与输入功率因数15

1.3.1 整流器采用电感滤波时的输入电流谐波与功率因数15

1.3.2 整流器采用电容滤波时的输入电流谐波与功率因数16

1.4 在整流器与滤波电容之间串入电感提高功率因数23

1.4.1 单相桥式整流器24

1.4.2 三相桥式整流器28

1.5 在整流器输入端加入无源LC串并联槽路30

1.5.1 单相桥式整流电路31

1.5.2 三相桥式整流电路32

1.5.3 用直流电感校正与用LC槽路校正的对比34

1.6 整流器调压用开关器件35

1.6.1 SCR晶闸管36

1.6.2 可关断晶闸管GTO37

1.6.3 绝缘栅双极晶体管IGBT39

1.6.4 集成门极晶闸管IGCT40

1.6.5 开关器件的选择40

1.7 整流器的效率与负载率的关系42

1.8 整流器开关管的开关损耗44

1.9 三相半桥式SPWM逆变器的双向工作与输出表示式45

1.9.1 A相输出电压uPA的表示式47

1.9.2 B相输出电压uPB的表示式50

1.9.3 线电压uPAPB的表示式50

1.9.4 双向工作的输出表示式51

1.10 三相半桥式SPWM整流器的串联与并联叠加54

1.10.1 三相半桥式SPWM整流器的串联级联叠加54

1.10.2 三相半桥式SPWM整流器的并联级联叠加56

第2章 采用整流变压器的多相工频整流器58

2.1 多相工频整流器的定义、分类及特点58

2.2 多相工频变压器的构成原理59

2.3 等幅值多重叠加式多相工频整流器66

2.3.1 等幅值12相二重叠加式工频整波器68

2.3.2 等幅值18相三重叠加式工频整流器69

2.3.3 等幅值24相四重叠加式工频整流器70

2.4 变幅值多重叠加式多相工频整流器72

2.4.1 确定变压器变比Ai的计算法74

2.4.2 变幅值12相二重叠加式工频整流器76

2.4.3 变幅值18相三重叠加式工频整流器78

2.4.4 变幅值24相四重叠加式工频整流器81

2.5 谐波注入式工频整流器84

2.5.1 采用平衡电感次级注入谐波的12相整流器84

2.5.2 采用变压器注入谐波的12相二极管整流器87

2.6 采用自耦变压器的多重叠加式多相工频整流器90

2.6.1 采用自耦变压器的12相二重叠加式工频整流器90

2.6.2 采用自耦变压器的18相三重叠加式工频整流器95

2.6.3 采用自耦变压器的24相四重叠加式工频整流器100

2.6.4 采用移相分流器再级联型24相自耦变压工频整流器105

2.6.5 采用平衡电感的24相自耦变压器式工频整流器107

2.6.6 采用谐波注入的24相自耦变压器式工频整流器117

2.7 多相多重叠加式工频整流器的控制方式118

2.7.1 SCR多相相控整流器118

2.7.2 GTO Udc－PWM控制整流器125

第3章 三相PWM PFC整流器137

3.1 三相PWM DCM PFC整流器137

3.1.1 基于Boost输入型PWM DCM高功率因数三相整流器137

3.1.2 三相PWM DCM Buck PFC整流器144

3.2 采用恒频PWM控制的三相Boost PFC整流器148

3.2.1 设计参数计算152

3.2.2 设计举例154

3.3 谐波注入式三相Boost PWM PFC整流器154

3.4 变频PWM控制的三相Boost PFC整流器160

3.5 固定开关频率与可变开关频率PFC整流器的比较162

3.6 两个三相Boost PWM PFC整流器的交错并联164

第4章 三相高频IGBT SPWM PFC整流器166

4.1 三相高频IGBT SPWM PFC整流器的定义、分类与特点166

4.2 三相高频IGBT SPWM PFC整流器的基础知识168

4.2.1 单相Boost SPWM PFC电路168

4.2.2 单相Buck SPWM PFC电路174

4.3 单相电压型Boost与电流型Buck SPWM高频整流器180

4.3.1 单相电压型Boost IGBTSPWM高频整流器180

4.3.2 单相电流型Buck IGBT SPWM高频整流器192

4.4 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器193

4.4.1 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的工作原理193

4.4.2 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的参数计算203

4.4.3 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的控制207

4.4.4 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的一些常用控制法213

4.4.5 三相六开关电压型Boost SPWM高频整流器的并联叠加技术218

4.5 三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器225

4.5.1 电流型Buck SPWM高频整流器与电压型Boost SPWM高频整流器的对偶性225

4.5.2 一种三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器227

4.5.3 另一种节能型三相六开关Buck SPWM高频整流器236

4.5.4 三相六开关电流型Buck SPWM高频整流器的并联叠加技术242

4.6 三相三交流开关高频整流器246

4.6.1 三相三交流开关SPWM控制的Y与△接法高频整流器246

4.6.2 滞环控制典型三相三交流开关△连接式Boost高频整流器253

4.6.3 三相三交流开关三电平Boost高频整流器259

4.7 三相三直流开关SPWM Boost/Buck高频整流器262

4.7.1 三相三直流开关转输电感式Boost SPWM高频整流器263

4.7.2 三相三直流开关Buck SPWM高频整流器264

4.7.3 单极性SPWM控制的电感转输式Boost高频整流器265

4.8 三相六直流开关单向Boost SPWM高频整流器271

4.9 单相PSCPWM Boost PFC并联叠加式三相整流器277

4.10 SPWM多电平整流器281

4.10.1 二极管钳位三电平逆变器281

4.10.2 二极管钳位三电平逆变器的输出电压表示式283

4.10.3 二极管钳位三电平逆变器的双向四象限工作286

4.10.4 二极管钳位三相三电平SPWM整流器287

第5章 应用举例291

5.1 在5个2H桥级联式变频器中的应用291

5.1.1 30相等幅值多重叠加整流器291

5.1.2 5个2H桥级联叠加11电平逆变器294

5.2 在3个和6个2H桥级联式变频器中的应用298

5.2.1 日本东芝公司生产的TOSVERT-MV变频器298

5.2.2 日本三菱电机公司的PMT-F500HV变频器302

5.3 对2H桥级联式变频器的改进建议303

5.3.1 具有隔离功能2H桥级联式变频器的改进304

5.3.2 无隔离功能的2H桥级联式变频器的改进308

5.4 对工频UPS的改进316

5.4.1 采用Udc－PWM控制的12相工频整流器317

5.4.2 采用Udc－PWM控制的派生多相整流器321

5.5 平衡电感式24相自耦变压整流器在UPS中的应用324

5.5.1 24相自耦变压整流器的输入功率因数与容量324

5.5.2 与24相自耦变压整流器配套的逆变器326

5.5.3 自耦变压器减小了负载率对UPS效率的影响327

5.5.4 与当前工频或高频UPS整流器的性能比较329

5.6 对高频UPS的改进330

5.6.1 IGBT高频Boost PFC整流器的SPWM控制330

5.6.2 用线电压upab、upbc、upca作驱动信号的节能控制332

5.6.3 采用单极性SPWM相电压作驱动信号的节能控制334

5.6.4 高频整流器两种节能控制的比较336

5.7 高频无变压器SPWM软开关UPS337

5.7.1 无源LCD无损缓冲电路339

5.7.2 有源LCD无损缓冲电路342

5.7.3 结实型准谐振纯软开关式UPS343

5.8 高频UPS的级联叠加346

5.8.1 级联叠加方式347

5.8.2 级联叠加电路347

参考文献352