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序1

前言1

第1章绪论1

1.1逆变器用整流器供电时的特点1

1.1.1对单相桥式逆变器供电1

目 录1

1.1.2对三相桥式逆变器供电4

1.2二极管桥式整流器的基本电量关系9

1.2.1桥式整流器的基本电量关系10

1.2.2整流器的滤波参数14

1.3逆变器用整流器的性能指标17

1.3.1通用功能指标17

1.3.2满足逆变器要求的专用性能指标19

因数21

1.4整流器输入电流的谐波与输入功率21

1.4.1整流器采用电感滤波时输入电流谐波与功率因数22

1.4.2整流采用电容滤波时输入电流谐波与功率因数23

1.5对传统整流器的评述29

第2章无源功率因数校正31

2.1在整流器与直流滤波电容之间串入31

无源电感31

2.1.1单相桥式整流器32

2.1.2三相桥式整流器36

2.1.3变形电路39

2.2在整流器输入端串入无源LC串并40

联槽路40

2.2.1单相桥式整流电路40

2.2.2三相桥式整流电路42

2.2.3用直流电感校正与用LC槽路校正的对比45

2.2.4无源功率因数补偿电感的最小体积设计法46

2.3用电容和二极管网络构成填谷式无49

源校正49

第3章裂相与多重叠加整流器52

3.1裂相与附加开关改善功率因数52

3.1.1裂相整流器52

3.1.2用附加开关改善功率因数55

3.2电感滤波整流电路的多相等幅多重56

叠加56

3.2.1移相变压器56

3.2.2 12相整流的二重叠加59

3.2.3 18相整流的三重叠加62

3.2.4 6N相整流、变压器一、二次侧连接相同的N重叠加64

3.2.5 24相整流、变压器一、二次侧连接相同的四重叠加（N=4）66

3.2.6 30相整流、变压器一、二次侧连接不同的五重叠加66

3.3电感滤波多相变幅值多重叠加70

3.3.1变幅值12相二重叠加70

3.3.2变幅18相三重叠加71

3.3.3变幅24相四重叠加73

3.4用电容滤波整流器多相等幅值多重74

叠加74

3.4.1 12相整流的二重叠加74

3.4.2 18相整流的三重叠加77

3.4.3 30相整流的五重叠加78

3.4.4三相整流器的串并联工作方式81

3.5.1 12相整流的二重叠加83

3.5晶闸管三相桥式全控整流器电路的83

多重叠加83

3.5.2 18相整流的三重叠加84

3.5.3 24相整流的四重叠加86

3.5.4用平衡电感的二次绕组降低谐波86

3.5.5顺序控制多重叠加88

3.5.6非对称控制多重叠加90

3.6应用实例：IGBT完美无谐波高压91

变频器91

3.6.1 2个功率单元串联叠加的变频器92

3.6.2 5个功率单元串联叠加的变频器95

4.1.1提高输入功率因数的原理99

器99

4.1单相电压型BoostSPWM开关整流99

第4章单相SPWM开关整流器99

4.1.2输出电压的调节及电压波动107

4.1.3交流输入电流i的谐波分量108

4.1.4直流滤波电容Cd的计算110

4.1.5单相SPWM型半桥式开关整流器111

4.2 单相半控SPWM开关整流器112

4.2.1提高输入功率因数的原理113

4.2.2直流输出电压的调节及电压波动117

4.2.3输入电流i的谐波与电感L的计算117

4.2.4直流滤波电容Cd的计算119

4.2.5设计实例119

4.3单相全控SPWM开关整流器120

4.3.1全控SPWM开关整流器的双向工作120

4.2.6单相半控SPWM桥式开关整流器的另外两种主电路120

4.3.2单相SPWM开关整流器的性能比较124

4.4单相电流型SPWM开关整流器及其125

多重叠加125

4.4.1 单相电流型SPWM开关整流器及其多重叠加125

4.4.2两个具有独立交流电源单相电流型SPWM开关整流器的二重叠加127

4.4.3N个具有独立交流电源单相电流型131

SPwM开关整流器的并联叠加131

第5章三相SPWM全桥开关整流135

器135

5.1 三相SPWM全桥式开关整流器135

5.1.1三相SPWM全桥开关整流器提高输135

入功率因数的原理135

5.1.2直流输出电压的调节与Cd值计算141

5.1.3其他型式的三相PWM高频开关整流145

器145

5.1.4三相SPWM开关整流器的多重叠加146

5.2三相电流型BuckSPWM开关整流器151

5.2.1 电流型Buck开关整流器与电压型Boost开关整流器的对偶性151

5.2.2三相电流型Buck SPWM开关整流器152

5.2.3提高开关次数的三相电流型Buck157

SPWM开关整流器157

5.2.4梯形波调制PWM开关整流器161

5.2.5消除低次谐波的PWM开关整流器162

5.2.6电流型SPWM开关整流器的多重叠加165

5.2.7对电流型Buck开关整流器的评述170

5.3.1 GTO三相电压型SPWM开关整流器在高性能调速系统中的应用171

5.3三相SPWM开关整流器的应用实例171

5.3.2三相电流型SPWM开关整流器在电梯控制上的应用172

第6章其他型式的开关整流器176

6.1采用转输电感的反转极性式Boost176

开关整流器176

6.1.1控制方式178

6.1.2开关模式179

6.1.3试验与仿真结果182

6.2采用三个双向开关的两电平Boost185

整流器185

6.2.1工作模式185

6.2.2控制方式与仿真和试验188

6.3.1工作状态190

器190

6.3采用三个开关的三电平Boost整流190

6.3.2仿真结果191

6.4其他几种新开关整流器193

6.4.1四双向开关整流器193

6.4.2串联双Boost解码式三相开关整流器194

6.4.3采用IFT的解码式开关整流器194

6.4.4三相单管Buck-Boost开关整流器194

第7章整流器的功率因数校正技术196

7.1概论196

7.1.1 PFC技术分类及研究方向196

7.1.2基本功率因数校正技术198

7.2电压跟随器PFC电路的基本工作200

原理200

7.3电压跟随器Boost-BuckPFC电路202

7.3.1 Boost-Buck级联DC/DC变换器的临界条件204

7.3.2 Boost-Buck级联DC/DC变换器的电压比205

7.3.3 Boost-Buck级联变换器在电压跟随器PFC电路中的应用206

7.3.4电压跟随器型Boost-Buck级联PFC207

电路的电压比207

7.3.5电压跟随器Boost-Buck级联PFC电路的临界条件208

7.4开关电容PFC电路210

7.4.1典型开关电容网络210

7.4.2开关电容DC/DC变换器212

7.4.3开关电容Boost-Buck DC/DC变换器214

7.4.4开关电容Boost-Buck PFC电路219

7.5.1 ZVS DC/DC变换器221

正电路221

7.5零电压开关电压跟随器功率因数校221

7.5.2 ZVS PFC电路224

第8章 采用乘法器的单相PWMPFC228

电路228

8.1 概论228

8.1.1 Boost PFC电路与Buck PFC电路的对偶性228

8.1.2高频PWM PFC电路的电量关系230

8.2 Boost SPWMPFC电路232

8.2.1工作原理与工作过程232

8.2.2直流输出电压的调节及电压波动235

8.2.3输入电流i的谐波与电感L的计算237

8.2.4控制电路238

8.3 BuckSPWMPFC电路238

8.3.1工作过程240

8.3.2直流输出电流id的调节与Ld计算241

8.3.3输入电压u的谐波与电容C的计算242

8.4单端反激式PWMPFC电路243

8.4.1工作原理243

8.4.2输入电流谐波和输入功率因数246

8.4.3电路参数的计算247

8.5采用两个斩波器的PFC电路248

8.5.1工作原理248

8.5.2输入电流分析250

第9章 三相PWM PFC整流器252

9.1三相PWMDCMPFC整流器电路252

9.1.1三相PWMDCMBoostPDC整流器电252

路252

9.1.2三相PWMDCM BuckPFC整流电路259

9.2采用恒频PWM控制的三相Boost PFC263

整流器263

9.2.1设计参数计算267

9.2.2设计举例268

9.3 采用变频PWM控制的三相Boost PFC整流器270

9.3.1设计举例272

9.3.2仿真结果272

9.4谐波注入式PWM三相Boost PFC273

整流器273

9.5固定开关频率与可变开关频率PFC278

整流器电路的比较278

10.1.1 ZCT PWM DC/DC变换器282

10.1零转换PWM DC/DC变换器282

关电路282

第10章高功率因数整流器的软开282

10.1.2 ZVT PWM DC/DC变换器286

10.2缓冲式软开关PWM DC/DC变换器291

10.2.1 无源缓冲软开关PWMDC/DC变换器292

10.2.2有源缓冲软开关PWM DC/DC变换器293

10.2.3不用互感的无源软开关PWM DC/DC变换器295

10.3软开关PWM PFC整流器298

10.3.1 ZCTDCM单相PFC整流电路298

10.3.2 ZCTDCM三相PFC整流电路302

10.4 ZCT/ZVTPWM Boost/Buck双向开关整流器306

10.4.1 ZCT/ZVTPWM Boost/Buck双向DC/DC变换器306

10.4.2 ZCT/ZVTPWM Boost/Buck双向开关整流器306

器314

10.4.3其他形式的ZVTPWM Boost整流314

10.5输入输出可以隔离的ZVS PWM三315

相开关整流器315

10.5.1输出可以隔离的三相ZVS开关整流器316

10.5.2输出可以隔离的三相单级ZVS开关整流器320

10.6利用软开关全桥PWM变换器的322

三相软开关隔离型整流器322

10.6.1 移相控制软开关DC/DC SPWM322

全桥变换器322

10.6.2利用软开关全桥SPWM变换器的331

三相软开关隔离型整流器331

参考文献337