多电平交-交直接变换技术及其应用(第二版)李磊著北京内容简介多电平交-交直接变换器具有功率变换级数少、无直流环节、双向功率流、开关管电压应力可降低、输出波形质量高等优点,适用于输入和(或)输出电压高的中大功率交流电能变换场合,对这类变换器及其应用技术的研究具有重要意义。
本书共19章,第1章系统阐述了多电平变换技术的发展和应用;第2~5章提出并详细论述了非隔离式三电平交-交直接变换器;第6~8章提出并研究了组合式三电平交-交直接变换器;第9~13章提出并系统阐述了Buck型高频隔离式三电平交-交直接变换技术;第14~17章分别提出了Boost型、Buck-Boost型、Cuk型和Sepic型高频隔离式三电平交-交直接变换技术,并进行了详细分析;第18章系统介绍了多电平交-交直接变换器的拓扑推衍方法;第19章对多电平交-交直接变换器的应用进行了分析。
样章试读
目录
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前言
第1章概述1
1.1ML逆变技术的发展概况1
1.2ML直-直变换技术的发展概况4
1.3ML交-交变换技术的发展概况5
1.4ML交-交直接变换技术的应用10
本章小结11
第2章输入输出非共地的TL交-交直接变换器13
2.1引言13
2.2拓扑族13
2.3Buck型TL交-交直接变换器15
2.3.1工作原理16
2.3.2外特性22
2.4Boost型TL交-交直接变换器23
2.4.1CCM时的工作原理23
2.4.2DCM时的工作原理27
2.4.3控制特性29
2.5Buck-Boost型TL交-交直接变换器31
2.5.1CCM时的工作原理31
2.5.2DCM时的工作原理36
2.6Cuk型TL交-交直接变换器37
2.6.1CCM、D≥0.5时的工作原理37
2.6.2CCM、D<0.5时的工作原理40
2.7Sepic型TL交-交直接变换器43
2.7.1CCM、D≥0.5时的工作原理44
2.7.2CCM、D<0.5时的工作原理46
本章小结49
第3章输入输出共地的TL交-交直接变换器50
3.1引言50
3.2拓扑改进50
3.3输入输出共地的Buck型TL交-交直接变换器54
3.3.1工作原理54
3.3.2输入输出关系56
3.3.3仿真验证56
3.4输入输出共地的Boost型TL交-交直接变换器57
3.5输入输出共地的Cuk型TL交-交直接变换器60
3.5.1工作原理60
3.5.2仿真分析62
3.6输入输出共地的Sepic型TL交-交直接变换器64
3.6.1工作原理64
3.6.2仿真分析66
本章小结67
第4章输入输出共地的Buck-Boost型TL交-交直接变换器68
4.1引言68
4.2电路拓扑68
4.3工作原理和外特性69
4.3.1CCM时的工作原理69
4.3.2DCM时的工作原理70
4.3.3外特性70
4.4控制策略71
4.4.1控制原理71
4.4.2箝位电压控制方案72
4.5原理实验74
本章小结76
第5章输入输出共地的Zeta型TL交-交直接变换器77
5.1引言77
5.2拓扑结构77
5.3工作原理78
5.4非互补控制策略和稳态工作特性79
5.4.1非互补控制策略79
5.4.2稳态工作特性81
5.5输出滤波器前端电压频谱结构85
5.6原理样机设计和实验结果87
5.6.1指标要求与参数选取87
5.6.2感性负载实验结果87
5.6.3容性负载实验结果89
5.6.4样机的性能指标和测试结果90
本章小结94
第6章组合式TL交-交直接变换器95
6.1引言95
6.2交流开关单元及延拓95
6.3电路拓扑族96
6.3.1基本的TL交-交直接变换器拓扑族96
6.3.2组合式TL交-交直接变换器拓扑族97
6.4输入输出共地的拓扑族99
本章小结101
第7章输入输出非共地的Buck TL-Boost型组合式TL交-交直接变换器102
7.1引言102
7.2工作原理和基本关系102
7.2.1工作原理103
7.2.2输出和输入电压的基本关系106
7.3控制设计106
7.3.1分压电容均压策略106
7.3.2控制电路原理框图107
7.4仿真实验108
本章小结110
第8章输入输出共地的Buck TL-Boost型组合式TL交-交直接变换器111
8.1引言111
8.2电路拓扑111
8.3工作原理112
8.4输出和输入电压的基本关系114
8.5控制方案115
8.6主要参数设计116
8.6.1电容参数设计116
8.6.2储能电感参数设计118
8.7实验验证118
8.7.1实验波形119
8.7.2输入侧功率因数122
8.7.3总谐波失真度122
8.7.4变换效率124
本章小结125
第9章Buck型高频隔离式TL交-交直接变换器126
9.1引言126
9.2电路结构与拓扑族126
9.2.1电路结构126
9.2.2电路拓扑族127
本章小结130
第10章单端正激型高频隔离式TL交-交直接变换器131
10.1引言131
10.2电路拓扑131
10.3控制原理132
10.4稳态分析133
10.4.1工作模式133
10.4.2稳态原理134
10.4.3外特性136
10.5磁复位需满足的条件138
10.6输出滤波器前端电压谐波分析140
10.7原理实验141
本章小结145
第11章推挽全波型高频隔离式TL交-交直接变换器146
11.1引言146
11.2电路拓扑与控制策略146
11.3稳态原理147
11.4输出电压与滤波电感电流的定量表达式150
11.5外特性151
11.5.1理想情形151
11.5.2实际情形153
11.6实验研究153
11.6.1实验波形153
11.6.2实验数据155
本章小结158
第12章半桥全波型高频隔离式TL交-交直接变换器159
12.1引言159
12.2电路拓扑159
12.3控制原理与稳态分析160
12.3.1控制原理160
12.3.2稳态原理160
12.3.3外特性164
12.4输出滤波器前端电压频谱结构分析165
12.5仿真分析166
本章小结168
第13章全桥全波型高频隔离式TL交-交直接变换器169
13.1引言169
13.2电路拓扑169
13.3控制原理170
13.4稳态原理171
13.5输出电压与滤波电感电流的定量表达式176
13.6外特性177
13.6.1理想情形177
13.6.2实际情形179
13.7仿真实验179
本章小结181
第14章Boost型高频隔离式TL交-交直接变换器182
14.1引言182
14.2电路拓扑族182
14.3控制策略184
14.4工作原理186
14.4.1工作模态分析186
14.4.2实际的等效电路建模188
14.4.3开关管电压应力分析189
14.5原理实验189
本章小结192
第15章Buck-Boost型高频隔离式TL交-交直接变换器193
15.1引言193
15.2电路结构及其拓扑族193
15.3控制原理195
15.4稳态分析196
15.4.1工作模式分析196
15.4.2稳态原理198
15.4.3外特性199
15.5仿真分析202
本章小结204
第16章Cuk型高频隔离式TL交-交直接变换器205
16.1引言205
16.2电路拓扑205
16.3工作原理与基本关系205
16.4控制设计209
16.5实验验证210
本章小结214
第17章Sepic型高频隔离式TL交-交直接变换器215
17.1引言215
17.2电路拓扑和工作原理215
17.3稳态工作特性与控制原理218
17.3.1稳态工作特性218
17.3.2控制原理220
17.4实验验证221
本章小结224
第18章ML交-交直接变换器的拓扑推衍方法225
18.1引言225
18.2模块法225
18.3级联法227
18.3.1基本单元227
18.3.2ML交-交直接变换器拓扑228
18.4回路法231
18.4.1回路法在Buck型变换器中的应用231
18.4.2回路法在Boost型变换器中的应用232
18.4.3回路法在Buck-Boost型变换器中的应用232
18.4.4回路法在Buck-Boost型高频隔离式变换器中的应用233
18.4.5回路法在Cuk型高频隔离式变换器中的应用234
18.4.6回路法在Sepic型高频隔离式变换器中的应用235
18.4.7回路法在Zeta型高频隔离式变换器中的应用236
18.5基于回路法的Buck-Boost型高频隔离式TL交-交直接变换器237
18.5.1电路拓扑237
18.5.2四种工作模式238
18.5.3外特性239
18.5.4实验验证242
本章小结244
第19章ML交-交直接变换器的应用245
19.1引言245
19.2动态电压恢复器245
19.2.1工作原理245
19.2.2原理实验248
19.2.3基于ML交-交直接变换技术的动态电压恢复器249
19.3静止同步补偿器252
19.3.1控制原理252
19.3.2系统设计与实验结果253
本章小结258
参考文献259