导语

  

内容提要

  

    电力电子技术在电力系统、新能源发电、电动汽车、电力牵引以及家用电器等众多领域快速发展，电力电子化已成为一种发展趋势。然而现在大多数电力电子技术教材是由既成技术的集合体形成的，从而造成教材内容缺少理论及体系化的现实。在此背景下，编写一本具备理论及体系化且适应电力电子技术发展需求和人才培养需求的教科书，显得尤为重要。
    金东海著的《功率变换开关技术<修订版>电力电子的核心理论》首先概述电力电子变换技术的基础原理及概况，其次说明半导体开关器件原理及其用法，对功率变换方法进行了分类，并形成体系化。然后对直流-直流变换、直流-交流变换、交流-直流变换和交流-交流变换四大类电路进行分析，并讨论像软开关等其他开关技术。最后列举说明电力电子技术在各种系统中的应用。
    本书可作为电气信息类专业高年级本科生以及研究生的教材，也可作为电气自动化领域科技工作者的参考用书。

    金东海博士于1957年在日本庆应义塾大学获得本科学位，于1963年在东京大学获得电气工学博士学位，受聘日本上智大学电气电子工学科讲师，翌年准教授，于1975年聘为教授。他在2005年退休，被聘为上智大学名誉教授，同年，创建工学教育研究所，研究日本电气工程领域的教育问题，并撰写学术论文和教科书。

译者序
原书序言
本书中所用的主要变量符号及主要后缀符号
第1章  电力电子变换技术的概况
  1.1  开关和功率变换电路
  1.2  功率变换原理
  1.3  电力电子与功率变换电路
    1.3.1  电压源和电流源的定义
    1.3.2  功率变换器的输入输出特性
    1.3.3  对变换电路的等价电源电路表示
    1.3.4  等价电源和等价负载的分类
  1.4  功率变换的系统构成
  1.5  在电力电子中的应用
  1.6  EMC问题
  综合问题
第2章  半导体开关器件
  2.1  硅半导体物理性质的基本内容
  2.2  pn结和二极管
    2.2.1  pn结二极管
    2.2.2  pin二极管
    2.2.3  少数载流子累积效应和异常电压
    2.2.4  缓冲电路
    2.2.5  缓冲电路设计
  2.3  电力晶体管
  2.4  晶闸管
    2.4.1  4层结构pnpn器件的特征
    2.4.2  唯一的他励关断器件
    2.4.3  双向导通晶闸管———双向晶闸管
  2.5  GTO晶闸管及GCT晶闸管
  2.6  MOSFET
    2.6.1  DMOSFET
    2.6.2  TMOSFET
  2.7  IGBT
    2.7.1  沟槽型IGBT
    2.7.2  PM和IPM
  2.8  肖特基势垒二极管
  2.9  开关器件的特性与分类
    2.9.1  开关器件的基本特性
    2.9.2  各种开关器件及其特征
    2.9.3  二极管：状态控制器件
  2.10  功率器件的使用方法
    2.10.1  门极驱动
    2.10.2  器件散热
    2.10.3  异常电压保护
    2.10.4  异常电流保护
  综合问题
第3章  功率变换的内容分类及体系化
  3.1  基本电路拓扑及SDA编号
  3.2  功率变换方式分类
    3.2.1  环路切换型功率变换
    3.2.2  电源切换型功率变换
    3.2.3  复合型功率变换
    3.2.4  基本功率变换方式的比较
  3.3  SDA的等效电子开关表示
  3.4  对本书采用的新概念和新术语的说明
    3.4.1  持流电抗器和链接电容器的作用
    3.4.2  持流电感的功能与作用
  综合问题
第4章  直流－直流变换
  4.1  降压斩波器
  4.2  升压斩波器
  4.3  升降压斩波器
  4.4  斩波器的动作模式和动作分析方法
    4.4.1  电流连续模式和状态平均法
    4.4.2  电流不连续模式和能量平衡法
    4.4.3  作为负载的斩波器的功能
    4.4.4  电路动作的计算机仿真
  4.5  两象限运行与四象限运行的斩波电路
    4.5.1  两象限运行的斩波电路
    4.5.2  四象限运行的斩波电路
    4.5.3  四象限斩波电路的控制
    4.5.4  环路切换型功率变换的要点
    4.5.5  开关器件的死区时间
  4.6  隔离型变换电路和DC－DC变换器
    4.6.1  两绕组电抗器
    4.6.2  两绕组电抗器和反激变换器
    4.6.3  变压器和正激变换器
    4.6.4  全桥DC－DC变换器
  4.7  直流－直流变换电路的应用与特征
    4.7.1  在光伏发电逆变单元中的应用
    4.7.2  对直流－直流变换装置特点的讨论
  综合问题
第5章  直流－交流变换
  5.1  单相逆变器
    5.1.1  基于PWM的交流变换基本概念
    5.1.2  等价电源
  5.2  三相逆变器
    5.2.1  基于PWM的三相交流的产生
    5.2.2  空间矢量法——统一处理三相数值的方法
    5.2.3  三相交流电路的空间矢量表示
    5.2.4  空间矢量的旋转坐标系表示
    5.2.5  基于空间矢量的功率计算
    5.2.6  三相逆变器中电压空间矢量的产生
    5.2.7  采用空间矢量的逆变器驱动电路分析
    5.2.8  同步PWM和异步PWM
  5.3  形成电流源的三相逆变器
    5.3.1  电流源型逆变器
    5.3.2  具有电流控制环的电流型逆变器
  5.4  高压逆变器和大功率逆变器
    5.4.1  三电平逆变器（NPC逆变器）
    5.4.2  三电平逆变器的控制
    5.4.3  级联式逆变器
    综合问题
第6章  交流－直流变换
  6.1  电容输入型整流电路
    6.1.1  单相半波整流电源与偏磁现象
    6.1.2  单相全波电容输入型整流电路
    6.1.3  电容输入型三相桥式整流电路
    6.1.4  倍压整流电路和多倍压整流电路
    6.1.5  各种电容器
  6.2  扼流圈输入式全波整流电路
    6.2.1  三相二极管桥式整流电路
    6.2.2  六相半波和两相半波整流电路
    6.2.3  三相桥式可控整流电路
    6.2.4  三相整流电路换流重叠现象
    6.2.5  可控整流电路的逆变过程
    6.2.6  三相整流电路的一些概念定义
    6.2.7  多重化整流电路———大功率用整流电路
    6.2.8  直流电抗器和交流电抗器
  6.3  其他整流电路
    6.3.1  复合整流电路Ⅰ：功率因数校正变换器
    6.3.2  复合整流电路Ⅱ：电压可调变换器
    6.3.3  PWM变换器
    综合问题
第7章  交流－交流变换
  7.1  间接构成交流－交流变换
    7.1.1  电流型交流－交流变换电路
    7.1.2  电压型交流－交流变换电路
  7.2  直接构成交流－交流变换
    7.2.1  周波变换器
    7.2.2  循环电流型周波变换器
    7.2.3  矩阵变换器
  7.3  交流开关
    7.3.1  小容量交流开关的电阻电路控制
    7.3.2  大中容量交流开关的应用
    综合问题
第8章  其他开关技术
  8.1  基于MOSFET的同步控制装置
    8.1.1  MOSFET端电压及电流特性
    8.1.2  同步控制二极管在直流斩波电路中的应用
    8.1.3  同步控制二极管在正激变换电路中的应用
  8.2  高频逆变器
  8.3  变换电路中的软开关技术
    8.3.1  采用整个电路串联谐振的DC－DC变换电路
    8.3.2  单个器件的软开关技术
  综合问题
第9章  电力电子技术的系统应用
  9.1  交流电动机的变频传动
    9.1.1  感应电动机的电压源驱动：V／f控制
    9.1.2  感应电动机的电流源驱动：转矩线性化控制
    9.1.3  通用逆变器
    9.1.4  空调等家用电器
    9.1.5  抽水电机和风力发电机
    9.1.6  有轨电力机车、动车的驱动
    9.1.7  船舶推进
  9.2  电力系统中的应用
    9.2.1  直流输电和频率变换
    9.2.2  有源滤波器
    9.2.3  无功补偿装置：SVC装置
    9.2.4  不间断电源装置
  9.3  其他应用技术
    9.3.1  高频加热和电磁灶
    9.3.2  独立分布式电源
    9.3.3  荧光灯用逆变器
    9.3.4  LED照明
  9.4  一种快速充电器
    9.4.1  AC-DC变换电路设计
    9.4.2  直流链接电容器容量
    9.4.3  全桥变换电路设计
  9.5  未来的电力工程技术
  综合问题
参考文献
综合问题解答