交直流双向变换器

　　直流双向变换器广泛应用在航空电源、不间断电源（UPS）、带储能装置的光伏或风力发电等新能源系统、混合动力汽车驱动系统、LED驱动电源中。本书介绍了直流和交流双向变换器在航空电源中，尤其是多电飞机中的应用情况，给出了双向变换器在新能源系统、电动汽车及其电池充换电站、LED驱动电源等领域的应用情况及发展方向；讨论了Bi Buck/Boost、Dual Buck/Boost、不对称半桥隔离型、全桥隔离型和三相双有源全桥隔离型双向dc/dc变换器的工作原理、工作模态，给出了电路参数设计和仿真实例，讨论了变换器工作在软开关和硬开关模式下的不同特性；介绍了双向单相和三相交流dc/ac变换器工作在功率因数校正（PFC）模式和逆变模式时的工作原理和控制策略，给出了参数设计和仿真实例，讨论了三相四线制逆变器的构成、中点电位平衡电路的原理和控制，给出了三相ac/ac变换器的仿真实例；介绍了交直流电机和双向变换器配合应用情况及其在航空电源上的应用。本书可作为高等院校电气工程专业师生的参考书，也可供从事开关电源研究开发的工程技术人员阅读。

　　肖岚，女，教授，博士生导师。1998年在南京航空航天大学自动化学院获博士学位，2001年从东南大学电气工程系博士后流动站出站，2006年被聘为教授，《IEEE Tansactions on Power Electronics》、《中国电机工程学报》、《电工技术学报》等期刊论文评审专家，省高新技术产品评审专家，南京市货物招标评标专家。主讲本科生必修课“电力电子技术”和研究生学位课“功率电子学”等课程。主要研究方向为新能源发电技术、功率电子变换技术及航空电源技术。主持了国家自然科学基金2项、航空科学基金2项、省产学研前瞻性联合研究项目1项，省高校科研成果产业推进工程项目1项等，参加了空装十五预研项目、国家自然科学基金重点项目、国家973、863等科研项目。获得省部级科技进步二等奖5项、三等奖4项。在国内外期刊和国际会议上发表学术论文100多篇，已获得20多项中国发明专利。2008年和2014年分别被评为江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人，3次获得校“良师益友－我*喜爱的导师”荣誉称号。

电力电子新技术系列图书序言
前言
第1章概述1
11双向变换器的类型1
12电力电子变换器在飞机上的应用1
13双向变换器在其他领域的应用和发展4
131双向变换器在带储能装置的新能源系统中的应用5
132双向变换器在电动汽车上的应用6
133双向变换器在电动汽车电池充换电站的应用7
134双向变换器在LED驱动电源中的应用8
14固态变压器及其应用9
141固态变压器的拓扑类型9
142固态变压器在分布式电网接口网络中的应用11
15双向变换器的发展15
16本章小结16
第2章双向直流变换器17
21Bi Buck/Boost双向直流变换器17
211工作原理17
212变换器主电路参数设计19
213仿真分析20
22Dual Buck/Boost双向直流变换器30
221工作原理30
222实例分析33
23不对称半桥隔离型双向直流变换器41
231工作原理41
232实例分析43
24全桥隔离型双向直流变换器51
241单移相控制51
242扩展移相控制57
243三重移相控制61
244实例分析65
245全桥直流变压器71
25三相双有源全桥隔离型双向直流变换器73
251移相控制工作模式分析74
252变换器功率特性分析77
253回流功率分析与软开关范围分析78
254实例分析80
26本章小结87
第3章双向单相dc/ac变换器和ac/ac变换器89
31桥式变换器的功能89
32双向单相dc/ac变换器91
321dc/ac变换器91
322航空静止变流器103
323单相ac/dc功率因数校正（PFC）电路108
324移相控制的ac/dc变换器111
325电子式变压整流器113
33双向单相ac/ac变换器113
331由两个ac/dc变换器构成的单相ac/ac变换器114
332含有中间dc/dc变换器的ac/ac变换器115
333含有隔离dc/dc变换器的双向单相ac/ac变换器116
334由三个单相ac/ac变换器构成的三相四线制ac/ac变换器116
34本章小结117
第4章双向三相dc/ac变换器和ac/ac变换器118
41三相dc/ac变换器118
411三相dc/ac变换器工作原理118
412空间电压矢量调制方法120
413dc/ac变换器的数学模型126
414三相dc/ac变换器输出电压的调节130
415dc/ac变换器的输出输入滤波器131
416dc/ac变换器开关管的开通和关断过程139
417硅和碳化硅电力电子器件140
418实例分析141
42三相ac/dc变换器151
421三相ac/dc变换器的电路152
422ac/dc变换器的数学模型152
423ac/dc变换器的空间电压矢量调制154
424SVPWM ac/dc变换器的控制160
425自耦变压整流器（ATRU）和电子式ATRU174
43变压整流器和蓄电池充电器176
431电路结构和原理176
432蓄电池充电器实例仿真177
44三相ac/ac变换器181
45四桥臂三相dc/ac变换器182
451四桥臂三相dc/ac变换器的空间电压矢量调制184
452四桥臂三相dc/ac变换器的直接电流调节188
453四桥臂dc/ac变换器中点电位控制电路189
46四桥臂ac/ac变换器211
461四桥臂ac/ac变换器的构成211
462四桥臂ac/ac变换器的仿真实例212
463用ac/ac变换器代替自耦变压器（ATU）223
47本章小结224
第5章交直流电机和双向变换器225
51变频交流发电机和ac/dc变换器225
511恒频交流发电机225
512变频交流发电机233
513交流起动发电机236
514dc/ac三相变换器240
515电子式自耦变压整流器245
516发电机的无功输出补偿246
517发电机电枢反应的补偿247
52无刷直流发电机和起动发电机249
521无刷直流发电机的类型249
522三级式直流发电机250
523三级式直流起动发电机255
524双通道直流起动发电机258
53双凸极发电机和起动发电机260
5316/4结构双凸极电机260
53212/8和12/10结构电机269
533高速双凸极起动发电机272
534发动机内装起动发电机275
54调速电动机277
541调速电动机的类型277
542调速电机在飞机上的应用278
543稀土永磁伺服电动机280
544余度伺服电机的控制288
545容错电动机289
55飞轮储能294
551飞轮储能装置的构成294
552飞轮储能294
553飞轮电机296
554磁浮轴承298
555飞轮电机的变换器300
556飞轮储能装置的能量储存301
56多电飞机的变频交流发电系统和电能变换器301
57变压器和三相异步电动机在变频交流电源供电时的工作303
571概述303
572变频交流供电系统的电能质量307
573变频交流系统中的变压器和变压整流器314
574变频交流电源供电的自耦变压器和自耦变压整流器322
575变频交流电源供电的异步电动机326
576电子式变压整流器和电子式自耦变压整流器333
58多电飞机的高压直流电源系统334
581概述334
582HVDC电源的供电品质335
583直流用电设备的特点337
584具有前置电力电子变换器的用电设备特性338
585伺服电动机制动能量的处理339
586固态功率控制器341
59本章小结342
附录344
参考文献350