【章名目录】
第1章 电力电子技术概述
第2章 功率半导体器件
第3章 非隔离型直流-直流变换器
第4章 隔离型直流-直流变换器
第5章 高频逆变器
第6章 整流器
第7章 新颖电力电子拓扑和控制

【详细目录】
第1章 电力电子技术概述
1.1 引言 2
1.1.1　从能源利用到电能变换 2
1.1.2　电力电子技术及相关概念 3
1.2 功率半导体器件简述 4
1.2.1　器件的基本功能需求描述 5
1.2.2　从本征半导体到掺杂半导体 5
1.2.3　功率半导体器件的诞生与发展 6
1.3 电力电子拓扑简述 8
1.3.1　直流-直流电力电子变换原理 8
1.3.2　直流-交流电力电子变换原理 10
1.3.3　交流-直流电力电子变换原理 10
1.3.4　交流-交流电力电子变换原理 11
1.4 电力电子控制系统简述 12
1.4.1　测量环节 13
1.4.2　控制环节 13
1.4.3　调制环节 14
1.4.4　驱动环节 15
1.4.5　辅电环节 15
本章小结 15
本章习题 17

第2章 功率半导体器件
2.1 功率半导体器件基础知识 19
2.1.1　功率半导体器件结构及模块 19
2.1.2　功率半导体器件主要类型一览 19
2.1.3　硅基和宽禁带功率半导体器件 21
2.2 不控型器件：功率二极管 23
2.2.1　功率二极管基本原理、符号与实物图 23
2.2.2　功率二极管的输出特性 24
2.2.3　功率二极管的性能参数 25
2.2.4　功率二极管的简单实例 26
2.3 半控型器件：晶闸管 27
2.3.1　晶闸管的输出特性 27
2.3.2　晶闸管的性能参数 28
2.3.3　晶闸管的简单实例 29
2.4 全控型器件：MOSFET、IGBT和 HEMT 30
2.4.1　MOSFET 30
2.4.2　IGBT 33
2.4.3　HEMT 34
2.5 功率半导体器件的开关瞬态过程 37
2.5.1　典型的电力电子电路局部结构 37
2.5.2　考虑寄生参数后的关断过程 38
2.5.3　考虑寄生参数后的导通过程 40
本章小结 42
本章习题 43

第3章 非隔离型直流-直流变换器
3.1 Buck变换器 45
3.1.1　Buck变换器的连续导通模式 45
3.1.2　Buck变换器的临界导通模式 47
3.1.3　Buck变换器的断续导通模式 48
3.2 Boost变换器 51
3.2.1　Boost变换器的连续导通模式 51
3.2.2　Boost变换器的临界导通模式 53
3.2.3　Boost变换器的断续导通模式 54
3.3 Buck-Boost变换器 55
3.3.1　Buck-Boost变换器的连续导通模式 56
3.3.2　Buck-Boost的临界导通模式 56
3.3.3　Buck-Boost的断续导通模式 57
3.4 非隔离型电力电子拓扑演化规律初探 58
3.4.1　Buck型、Boost型和Buck-Boost型变换器 58
3.4.2　从简单到复合：Cuk、Zeta和Sepic变换器 60
3.4.3　从单管到双管 64
3.5 四开关Buck-Boost变换器 68
3.5.1　四开关Buck-Boost变换器的工作原理 69
3.5.2　四开关Buck-Boost变换器ZVS调制方法 70
本章小结 72
本章习题 73

第4章 隔离型直流-直流变换器
4.1 从非隔离到隔离：单端正激和单端反激变换器 75
4.1.1　磁性元件（电感和变压器）特性简述 75
4.1.2　Buck变换器的隔离版本：单端正激变换器 76
4.1.3　Buck-Boost变换器的隔离版本：单端反激变换器 79
4.1.4　单端变换器的拓扑变化 82
4.2 从单端到双端：推挽变换器和桥式变换器 83
4.2.1　推挽变换器 83
4.2.2　对称PWM桥式变换器 84
4.3 从硬开关到软开关：移相全桥变换器 86
4.3.1　电路描述 86
4.3.2　工作过程分析 87
4.4 从LC滤波器到C滤波器：带C滤波器的移相全桥变换器 90
4.4.1　电路描述 904.4.2　工作过程分析 91
4.5 从定频调制到变频调制：LLC谐振变换器 92
4.5.1　PWM和PFM 92
4.5.2　LLC电路的PFM工作模式分析 93
4.5.3　LLC电路的输出电压关系 95
4.6 从单向到双向：双向有源桥变换器 96
4.6.1　电路描述 96
4.6.2　工作过程分析 97
本章小结 99
本章习题 100

第5章 高频逆变器
5.1 逆变器简述 102
5.2 单相半桥逆变器 102
5.2.1　单相半桥逆变器结构简述 102
5.2.2　单相半桥逆变器的双极性 SPWM 104
5.2.3　双极性SPWM的调制单元 105
5.3 单相全桥逆变器 107
5.3.1　单相全桥逆变器结构简述 107
5.3.2　单相全桥逆变器的双极性SPWM 108
5.3.3　单相全桥逆变器的单极倍频SPWM 109
5.4 三相逆变器 110
5.4.1　三相逆变器的结构和工作模态 110
5.4.2　三相逆变器的SPWM 111
5.4.3　三相逆变器的SVPWM 112
5.5 多电平逆变器 116
5.5.1　中点钳位型三电平逆变器 116
5.5.2　飞跨电容型三电平逆变器 117
5.5.3　多电平逆变器的电平和相数扩展 118
5.6 逆变器的滤波网络 119
5.6.1　带单电感滤波器的并网逆变器 119
5.6.2　带LC滤波器的独立供电逆变器 121
5.6.3　带LCL滤波器的并网逆变器 122
本章小结 123
本章习题 125

第6章 整流器
6.1 单相不控整流电路 127
6.1.1　单相不控整流电路简述 127
6.1.2　带阻性负载的桥式不控整流电路 127
6.1.3　带稳压电容的桥式不控整流电路 128
6.2 单相相控整流电路 129
6.2.1　单相相控整流电路简述 129
6.2.2　输出侧串接大电感的单相桥式相控整流电路 131
6.3 相控整流电路知识进阶 132
6.3.1　交流侧线路电感导致的换流过程分析 132
6.3.2　从相控整流到有源逆变 133
6.4 从单相整流到三相整流 135
6.4.1　三相桥式不控整流电路 135
6.4.2　带阻性负载的三相桥式相控整流电路 136
6.4.3　输出侧串接大电感的三相桥式相控整流电路 138
6.4.4　三相相控整流电路的换流过程分析 138
6.5 从“整流”到“带功率因数校正的整流” 140
6.5.1　功率因数校正简述 140
6.5.2　工作于CCM的Boost型PFC 141
6.5.3　工作于DCM的Buck-Boost型PFC 142
6.6 高频PWM整流器 144
6.6.1　高频整流电路简述 144
6.6.2　高频整流电路的工作原理 145
6.6.3　高频整流器的无功补偿调控 146
6.6.4　从单相高频整流到三相高频整流 147
本章小结 148
本章习题 149

第7章 新颖电力电子拓扑和控制
7.1 电容功能拓展：从倍压不控整流到倍压全控变换 151
7.1.1　倍压不控整流 151
7.1.2　Luo变换器 152
7.1.3　带开关电容的Boost变换器 152
7.2 PWM和PFM结合：从双输出Buck变换器到桥臂复用变换器 153
7.2.1　单开关双输出Buck变换器 153
7.2.2　移相全桥-LLC混合变换器 154
7.3 更低导通损耗：从无桥PFC到维也纳整流器 158
7.3.1　无桥PFC 158
7.3.2　维也纳整流器 159
7.4 AC-AC变换：从十二开关变换器到九开关变换器 162
7.4.1　十二开关变换器 162
7.4.2　九开关变换器 163
7.5 电力电子变换器控制：以Buck变换器为例 165
7.5.1　Buck变换器的状态空间平均模型 165
7.5.2　Buck变换器的PID控制 168
7.5.3　Buck变换器的滑模控制 170
7.5.4　Buck变换器的先进控制方法简述 172
本章小结 176
本章习题 177
参考文献 178