圖書信息
作 者：劉鳳君 著 叢 書 名：電源系列 出 版 社：電子工業出版社ISBN：9787121106361 出版時間：2010-05-01
內容簡介
《環保節能型H橋及SPWM直流電源式逆變器》的主要內容有兩部分：一是介紹了採用不同開關器件，不同直流電源電壓的環保節能式2H橋、3H橋的各種級聯疊加方式，以及最多電平數的級聯疊加方式；二是介紹了我們最新針對環保節能而研發的，可以節省大量開關器件，消諧波能力強、性能優越的獨立SPWM直流電源級聯疊加方式、電容分壓SPWM直流級聯疊加方式，以及它們的N×N雙級聯疊加方式。
《環保節能型H橋及SPWM直流電源式逆變器》的特點是內容新，技術新，加入了數學分析。
《環保節能型H橋及SPWM直流電源式逆變器》適合自動化與電力電子技術專業的大學教師、研究生，以及從事逆變技術、變頻技術和UPS技術研發的專業技術人員閱讀。
目錄
第1章 概述
1.1 定義和研製背景
1.1.1 定義
1.1.2 SPWM多電平逆變器的研製背景
1.2 發展過程和套用領域
1.2.1 SPWM多電平逆變器的發展過程
1.2.2 SPWM多電平逆變器的套用領域
1.3 基本工作原理、分類及特點
1.3.1 傳統SPWM多電平逆變器的工作原理與分類
1.3.2 傳統SPWM多電平逆變器的特點
1.4 SPWM多電平逆變器的基本單元分析法
1.4.1 基本單元
1.4.2 SPWM多電平逆變器的基本單元組成
1.5 SPWM多電平逆變器所用的開關器件
1.5.1 晶閘管（SCR）
1.5.2 可關斷晶閘管（GTO）
1.5.3 絕緣柵雙極電晶體（IGBT）
1.5.4 集成門極晶閘管（IGCT）
1.5.5 開關器件的選擇
1.6 級聯式多電平逆變器的結構及H橋功率單元
1.6.1 級聯式多電平逆變器的優缺點
1.6.2 基本功率單元H橋的定義及典型級聯結構
第2章 H橋的構成及工作原理
2.1 基本單元單相半橋式兩電平逆變器
2.2 2H橋的構成及其工作原理
2.2.1 採用兩電平SPWM控制法求解uab?
2.2.2 用單極性載波三角波SPWM控制法求解uab?
2.3 二極體鉗位3H橋的構成及其工作原理
2.3.1 二極體鉗位式三電平逆變器
2.3.2 二極體鉗位式三電平逆變器的輸出電壓表示式
2.3.3 採用層疊式SPWM控制法求解uAO?
2.3.4 二極體鉗位3H橋逆變器
2.4 電容鉗位3H橋的構成及其工作原理
2.4.1 電容鉗位式三電平逆變器
2.4.2 電容鉗位3H橋逆變器
2.5 混合鉗位3H橋的構成及其工作原理
2.5.1 混合鉗位式三電平逆變器的結構原理
2.5.2 混合鉗位3H橋逆變器
2.6 2 H橋與3H橋的內在關係與套用比較
2.6.1 2H橋與鉗位式三電平逆變器的輸出電壓
2.6.2 3H橋、2×2H橋與鉗位式五電平逆變器的輸出電壓
2.6.3 2H橋、鉗位式多電平逆變器及3H橋的對比
第3章 H橋的SPWM級聯疊加
3.1 H橋級聯SPWM多電平逆變器的結構與特點
3.2 H橋級聯的條件及級聯的種類
3.2.1 H橋級聯疊加的條件
3.2.2 H橋級聯疊加的種類
3.3 IGBT2H橋級聯疊加SPWM多電平逆變器
3.3.1 SPWM2H橋的串聯級聯疊加
3.3.2 SPWM2H橋的並聯級聯疊加
3.3.3 SPWM2H橋的串-並聯級聯疊加
3.3.4 SPWM2H橋串-並聯級聯疊加的控制電路
3.4 IGBT-3H橋級聯疊加SPWM多電平逆變器
3.4.1 採用反相層疊SPWM控制的3H橋逆變器
3.4.2 IGBT3H橋的串聯級聯疊加
3.4.3 IGBT3H橋的並聯級聯疊加
3.4.4 IGBT3H橋的串-並聯級聯疊加
3.4.5 IGBT3H橋串-並聯級聯疊加的控制電路
3.5 IGBT-2H橋與3H橋的混合級聯疊加逆變器
3.5.1 一個2H橋與一個鉗位式三電平逆變器的級聯疊加
3.5.2 一個2H橋與一個3H橋的混合級聯疊加
3.6 不同開關器件、不同直流電壓的2H橋的級聯疊加
3.6.1 用GTO與IGBT做開關的兩級2H橋串聯級聯疊加
3.6.2 用GTO與IGBT做開關的三級2H橋串聯級聯疊加
3.6.3 採用不同開關器件、不同直流電壓的其他2H橋的級聯疊加方式
3.7 不同開關器件、不同直流電壓的2H橋與3H橋的混合級聯疊加
3.7.1 2H橋與3H橋的混合級聯疊加
3.7.2 2H橋與不對稱3H橋的混合級聯疊加
3.8 2H橋的三進制（3N-1）級聯疊加
3.8.1 兩個2H橋3N-1級聯疊加式九電平逆變器
3.8.2 三個2H橋?3N-1級聯疊加式二十七電平逆變器
3.9 公用一個橋臂的2H橋二進制（2N-1）級聯疊加
3.9.1 兩個2H橋臂級聯疊加式七電平逆變器
3.9.2 三個2H橋臂級聯疊加式十五電平逆變器
3.9.3 四個2H橋臂級聯疊加式三十電平逆變器
3.10 三相半橋式逆變器的級聯疊加
3.10.1 三相半橋式SPWM逆變器的輸出電壓表示式
3.10.2 三相半橋式SPWM逆變器的級聯疊加方式
3.10.3 三相半橋式SPWM逆變器的串-並聯混合級聯疊加
3.11 三相SPWM逆變器的線電壓串聯級聯疊加
3.11.1 電路中的電壓、電流和功率關係
3.11.2 控制方式、特點和擴展
3.12 開繞組雙端供電電路
第4章 H橋SPWM級聯疊加的控制方法
4.1 H橋SPWM級聯疊加的控制
4.1.1 H橋SPWM級聯疊加的必備條件
4.1.2 H橋級聯的主要疊加方式與控制方法
4.2 基本單元兩電平SPWM控制法
4.2.1 2H橋級聯疊加的輸出電壓
4.2.2 2H橋級聯的控制電路及仿真波形
4.3 載波三角波移相SPWM控制法（CPS-SPWM）
4.3.1 與基本單元兩電平SPWM控制法的關係
4.3.2 雙極性載波三角波移相SPWM控制法的輸出電壓表示式
4.3.3 單極性載波三角波移相SPWM控制法的輸出電壓表示式
4.4 載波三角波層疊式SPWM控制法
4.4.1 載波三角波單層層疊式SPWM控制法
4.4.2 載波三角波多層層疊式SPWM控制法
4.4.3 五電平逆變器的輸出電壓表示式
4.4.4 七電平逆變器的輸出電壓表示式
4.4.5 電平數為N+1，載波層數為N時uA的通用表示式
4.5 載波三角波分段層疊式SPWM控制法
4.5.1 不同開關器件2H橋混合級聯的分段層疊式SPWM控制法
4.5.2 不同開關器件2H橋與3H橋級聯疊加的分段層疊式SPWM控制法
4.6 開關頻率最佳化SPWM控制法
4.7 性能指標的實現與性能對比
4.7.1 各種SPWM控制法的消諧波性能
4.7.2 電容電壓的平衡控制
第5章 獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
5.1 引言
5.2 SPWM直流電源逆變器
5.3 獨立直流電源的級聯疊加方式
5.4 獨立SPWM直流電源的級聯疊加
5.4.1 兩個獨立SPWM直流電源的級聯疊加
5.4.2 五個獨立SPWM直流電源的級聯疊加
5.5 獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
5.5.1 兩個獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
5.5.2 五個獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
5.5.3 獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器的同族電路
5.6 獨立直流電源N×N′雙級聯串聯疊加多電平逆變器
5.6.1 獨立直流電源2×2雙級聯串聯疊加多電平逆變器
5.6.2 獨立直流電源3×2雙級聯串聯疊加多電平逆變器
5.7 獨立直流電源N×N′雙級聯串-並聯疊加多電平逆變器
5.7.1 獨立直流電源2×2雙級聯串-並聯疊加多電平逆變器
5.7.2 獨立直流電源3×2雙級聯串-並聯疊加多電平逆變器
5.8 採用二極體的二進制（2N-1）級聯疊加式多電平逆變器
5.8.1 逆變器的工作波形
5.8.2 逆變器的PWM控制
5.8.3 採用二極體的二進制級聯疊加式三十電平逆變器
5.9 獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器的特點與開發前景
5.10 疊加控制開關的ZVS和ZCS電路
第6章 直流電容分壓SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
6.1 引言
6.2 電容分壓直流電源的級聯疊加
6.3 電容分壓SPWM直流電源的級聯疊加
6.4 電容分壓SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
6.4.1 逆變方式與控制電路
6.4.2 單相電容分壓SPWM直流電源級聯式多電平逆變器
6.4.3 電容分壓SPWM直流電源級聯式多電平逆變器的同族電路
6.5 電容分壓直流電源N×N′雙級聯串聯疊加多電平逆變器
6.5.1 電容分壓2×2雙級聯串聯疊加多電平逆變器
6.5.2 電容分壓3×2雙級聯串聯疊加多電平逆變器
6.6 電容分壓直流電源N×N′雙級聯串-並聯疊加多電平逆變器
6.6.1 電容分壓直流電源2×2雙級聯串-並聯疊加多電平逆變器
6.6.2 由容分壓直流電源3×2雙級聯串-並聯疊加多電平逆變器
6.7 電容分壓SPWM直流電源級聯式多電平逆變器的特點與發展前景
6.8 變壓器初級磁合成的推挽式多電平逆變器
6.8.1 變壓器初級磁合成推挽式多電平逆變器的構成與工作原理
6.8.2 控制方式
6.8.3 變壓器初級磁合成推挽式多電平逆變器的串、並聯級聯疊加
第7章 H橋的多重疊加
7.1 引論
7.2 N個2H橋多重疊加的諧波分組特性及“消去法”
7.2.1 多重疊加的諧波分組特性
7.2.2 多重疊加的“消去法”
7.3 N個2H橋多重疊加的餘弦規律
7.3.1 N=6或N=9的多重疊加方式
7.3.2 N=6的餘弦規律合成法套用實例
7.4 多重疊加法的PWM調製
7.4.1 階梯起點角在分點上
7.4.2 階梯波起點角在分點之間
7.5 多重疊加法PWM調製的套用舉例
7.5.1 6個2H橋實現5個方波電壓的疊加
7.5.2 6個2H橋實現5個方波電壓疊加的PWM控制
7.6 三相逆變器的多重疊加
7.6.1 N′=2的三相方波電壓的多重疊加
7.6.2 4個三相逆變器多重疊加組成的UPS電源
7.7 4個三相逆變器的[XCY2.TIF]△多重疊加式逆變器
第8章 電流型H橋及TPWM直流電流源級聯式逆變器
8.1 定義和特點
8.2 電流型逆變器的PWM調製與級聯疊加
8.2.1 電流型逆變器的PWM控制法及特點
8.2.2 電流型逆變器的級聯疊加
8.3 三相典型電流型TPWM逆變器及其並聯級聯疊加
8.3.1 三相典型電流型TPWM逆變器
8.3.2 三相典型電流型TPWM逆變器的並聯級聯疊加
8.4 2H橋三相電流型TPWM逆變器及其並聯級聯疊加
8.4.1 2H橋三相電流型TPWM逆變器
8.4.2 2H橋三相電流型TPWM逆變器的並聯級聯疊加
8.5 TPWM直流電流源級聯式多電平逆變器
8.5.1 TPWM直流電流源逆變器
8.5.2 TPWM直流電流源級聯式多電平逆變器
8.6 TPWM直流電流源N×N′雙級聯並聯疊加多電平逆變器
8.7 TPWM直流電流源級聯式多電平逆變器的特點與開發前景
8.8 TPWM直流電流源並聯級聯式多電平逆變器的套用
第9章 套用舉例
9.1 引言
9.2 2H橋級聯式變頻器
9.2.1 30相輸入整流電路
9.2.2 2H橋級聯式十一電平逆變電路
9.3 採用2H橋級聯式多電平逆變器的中壓變頻器實例
9.3.1 日本東芝公司生產的TOSVERT-MV變頻器
9.3.2 美國羅賓康公司的完美無諧波變頻器
9.3.3 日本三菱電機公司的PMT-F500HV變頻器
9.4 獨立SPWM直流電源級聯式多電平逆變器在變頻器中的套用
9.4.1 在完美無諧波變頻器中的套用
9.4.2 在電動汽車驅動系統中的套用
9.5 多電平逆變器在大功率UPS中的套用
9.5.1 獨立SPWM直流電源級聯疊加式UPS
9.5.2 採用二極體的二進制（2N-1）級聯疊加式UPS
9.6 2H橋級聯疊加逆變器在靜止同步補償器中的套用
9.7 採用2H橋級聯疊加逆變器的電力有源濾波器
9.7.1 參考電流的檢測
9.7.2 CSAPF的無差拍控制方式
參考文獻
前言
21世紀是環保與節能的世紀。所謂環保節能式逆變器，就是對負載和周圍環境的諧波污染小，逆變效率高的逆變器。逆變器對負載和環境造成的污染是由其產生的諧波造成的。逆變器產生的諧波是一種只能對負載和環境造成污染，而不能像基波那樣在負載中作功的廢能。但廢能也是一種損耗，也會降低逆變器的逆變效率。例如，當它的輸出電壓是180。的方波時，波形中將包含所有的奇次諧波，波形畸變率將高達46%，也就是說在逆變器輸出的電能中，有46%是不能被負載利用作功的廢能，只有54%的基波電能被負載有效利用。這就說明，由諧波造成的損耗比逆變器的歐姆熱損耗、電路的開關損耗、自用電損耗之和還要大很多倍，是逆變器產生電能損耗的主要根源。從這個意義上來說，諧波將是逆變器環保與節能革命的主要對象。此外，逆變器產生的諧波也與逆變電路的形式及開關管的工作方式有關，硬開關產生的諧波及開關損耗比軟開關產生的諧波及開關損耗要大。因此，實現逆變器環保與節能的主要方法有兩個：一是選擇合適的逆變電路與逆變方式，以減少逆變器的諧波含量；二是採用軟開關，以減少逆變器的開關損耗。
