本书涉及电力电子的基础理论与共性技术，重点探讨器件、电路、调制、控制、建模和应用等方面的对偶性与相通性，注重内容的普适性、逻辑性与系统性。本书主要内容包括：电力电子技术概述与分类，严格对偶、广义对偶、相通性的定义与概念，电力电子器件与磁性元件、直流变换电路、交流变换电路、缓冲电路与软开关电路、调制技术、模拟控制技术、数字控制技术、功率电路建模、控制环路建模等各个方面的基本原理、对偶性与相通性分析。
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第1章 绪论 1
1.1 电力电子技术概述与分类 1
1.2 严格对偶与广义对偶 4
1.2.1 严格对偶 4
1.2.2 广义对偶 8
1.3 相通性 10
1.3.1 基本与组合 10
1.3.2 类比与推理 12
1.4 本章小结 14
参考文献 14
第2章 电力电子器件与磁性元件 16
2.1 二极管及其对偶器件 16
2.2 电流控制型器件及其对偶器件 17
2.2.1 晶体管及其对偶性 17
2.2.2 晶闸管及其对偶性 19
2.2.3 门极关断晶闸管及其对偶性 20
2.3 电压控制型器件及其对偶器件 21
2.3.1 功率场效应晶体管及其对偶性 21
2.3.2 绝缘栅双极型晶体管及其对偶性 23
2.3.3 双向开关器件及其对偶性 24
2.4 磁性元件及其对偶元件 26
2.4.1 磁路与电路的对偶 26
2.4.2 电感的对偶 27
2.4.3 变压器的对偶 27
2.5 本章小结 29
参考文献 29
第3章 直流变换电路的对偶性与相通性 30
3.1 Buck类变换器 30
3.1.1 非隔离型Buck类变换器 30
3.1.2 隔离型Buck类变换器 33
3.1.3 Buck类变换器的对偶性 35
3.2 Boost类变换器 39
3.2.1 非隔离型Boost类变换器 39
3.2.2 隔离型Boost类变换器 41
3.2.3 高增益Boost类变换器 42
3.2.4 Boost类变换器的对偶性 43
3.3 Buck-Boost类变换器 48
3.3.1 非隔离型Buck-Boost类变换器 48
3.3.2 隔离型Buck-Boost类变换器 51
3.3.3 Buck-Boost类变换器的对偶性与相通性 52
3.4 对偶单元推演与拓展 56
3.5 本章小结 58
参考文献 59
第4章 交流变换电路的对偶性与相通性 61
4.1 整流器 61
4.1.1 PFC变换器 61
4.1.2 PWM整流器 65
4.1.3 对偶性与相通性 73
4.2 逆变器 76
4.2.1 单相逆变器 76
4.2.2 三相逆变器 79
4.2.3 对偶性与相通性 80
4.3 组合型交直流变换器 84
4.3.1 交直交变换电路 85
4.3.2 直交直变换电路 87
4.3.3 相通性 89
4.4 本章小结 90
参考文献 90
第5章 缓冲电路与软开关电路 92
5.1 缓冲电路的对偶性与相通性 92
5.1.1 关断缓冲电路 92
5.1.2 导通缓冲电路及其对偶性 94
5.1.3 组合型缓冲电路及其对偶性与相通性 96
5.2 软开关电路的对偶性与相通性 97
5.2.1 软开关的基本概念与分类 97
5.2.2 谐振变换器及其对偶性与相通性 100
5.2.3 准谐振变换器及其对偶性 102
5.2.4 零开关PWM变换器及其对偶性 107
5.2.5 零转换PWM变换器及其对偶性 112
5.3 本章小结 114
参考文献 115
第6章 电力电子变换器调制技术的对偶性与相通性 116
6.1 调制技术分类 116
6.2 脉冲宽度调制 118
6.2.1 后缘调制 118
6.2.2 前缘调制 119
6.2.3 双缘调制 119
6.2.4 对偶性和相通性 120
6.3 脉冲频率调制 122
6.3.1 恒定导通时间调制 122
6.3.2 恒定关断时间调制 123
6.3.3 滞环调制 123
6.3.4 对偶性与相通性 124
6.4 脉冲序列调制 125
6.4.1 脉宽型PTM 125
6.4.2 脉频型PTM 126
6.4.3 脉冲跨周期调制 126
6.4.4 对偶性与相通性 127
6.5 正弦脉冲宽度调制 129
6.5.1 SPWM的原理与特点 129
6.5.2 对偶性与相通性 130
6.6 空间矢量脉冲宽度调制 131
6.6.1 SVPWM的原理与特点 131
6.6.2 对偶性与相通性 133
6.7 本章小结 134
参考文献 135
第7章 电力电子变换器模拟控制技术的对偶性与相通性 137
7.1 控制技术分类 137
7.2 直流变换器控制技术 139
7.2.1 电压型控制及其对偶性 139
7.2.2 电流型控制及其对偶性 142
7.2.3 电荷型控制与磁通型控制及其对偶性 146
7.2.4 组合型控制及其对偶性 147
7.2.5 恒流控制及其对偶性 150
7.3 整流器控制技术 152
7.3.1 电压型控制技术 152
7.3.2 电流型控制技术 153
7.3.3 电压型整流器与电流型整流器的对偶性与相通性 160
7.3.4 整流器控制技术的对偶性与相通性 160
7.4 逆变器控制技术 161
7.4.1 逆变器电压型控制技术 161
7.4.2 逆变器电流型控制技术 163
7.4.3 电压源逆变器与电流源逆变器的对偶性与相通性 167
7.4.4 逆变器控制技术的对偶性与相通性 167
7.5 本章小结 168
参考文献 169
第8章 电力电子变换器数字控制技术的对偶性与相通性 170
8.1 数字电压型控制技术 170
8.2 数字峰值电流控制技术 171
8.2.1 传统控制算法 171
8.2.2 改进型控制算法 173
8.2.3 对偶性分析 175
8.2.4 稳定性与数字斜坡补偿 176
8.3 数字均值电流控制技术 179
8.3.1 单缘调制数字均值电流控制算法 179
8.3.2 双缘调制数字均值电流控制算法 181
8.3.3 对偶性与相通性 183
8.3.4 稳定性与数字三角补偿 184
8.4 归一化脉冲宽度调制与数字纹波控制 186
8.4.1 脉冲宽度调制的归一化 186
8.4.2 数字纹波控制算法的相通性与对偶性 189
8.5 本章小结 191
参考文献 192
第9章 电力电子系统功率电路建模的对偶性与相通性 193
9.1 建模方法 193
9.1.1 建模方法分类 193
9.1.2 建模方法比较 194
9.2 直流变换器建模 195
9.2.1 Buck变换器建模分析 195
9.2.2 Boost变换器建模分析 199
9.2.3 对偶性探讨 203
9.3 整流器建模 209
9.3.1 Boost PFC变换器 209
9.3.2 单相PWM整流器 211
9.3.3 三相PWM整流器 214
9.3.4 相通性探讨 217
9.4 逆变器建模 218
9.4.1 单相逆变器 218
9.4.2 三相逆变器 221
9.4.3 相通性与对偶性探讨 223
9.5 本章小结 225
参考文献 225
第10章 直流变换器控制环路建模的对偶性与相通性 227
10.1 电压型控制的小信号建模 227
10.1.1 单缘调制电压型控制 227
10.1.2 双缘调制电压型控制 229
10.2 电流型控制的小信号建模 230
10.2.1 峰值电流控制 230
10.2.2 谷值电流控制 233
10.2.3 平均电流控制 234
10.2.4 对偶性探讨 235
10.3 电荷型控制与磁通型控制 236
10.3.1 电荷型控制 236
10.3.2 磁通型控制 238
10.3.3 对偶性探讨 239
10.4 V2型控制 240
10.4.1 Buck变换器的V2型控制 241
10.4.2 Boost变换器的V2型控制 242
10.4.3 对偶性与相通性 244
10.5 V2C型控制 244
10.5.1 峰值V2C控制 245
10.5.2 谷值V2C控制 246
10.5.3 对偶性与相通性 246
10.6 直流变换器及其控制环路的统一小信号模型 247
10.7 本章小结 250
参考文献 251
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