书名：电力电子装置建模分析与示例设计  
定价：69.0  
ISBN：9787111685913  
作者：李维波  

内容提要：  

本书把典型电力电子装置的数量关系与仿真模型的构建方法整合起来，涵盖了整流装置、逆变装置和直流斩波装置的建模分析与示例设计。并以一个刚刚从事研发的工程师视角出发，进行原理分析、参数计算、建模设计，在素材遴选、内容编排方面，避免晦涩，凸显易懂。本书将涉及的Simulink基础知识、常规建模方法与基本流程知识，融入到典型电力电子装置的建模中去，既阐释了功率器件的选型方法、分析步骤和参数计算理论等，又结合工程实践，根据入门基础、经验技巧、设计案例和心得体会等不同层面，进行归类、凝练和拓展。本书力求做到理论与实践相结合，既有理论设计、分析与计算（含仿真验证），又有实践与实战的拔高。

本书适合刚从事电力电子装置研发的工程师及相关专业的研究生和本科生阅读。

目录：  

电力电子新技术系列图书序言

前言

*1章MATLAB及其Simulink基础知识1

1*1MATLAB R2020b概述1

1*2Simulink基础知识2

1*3常规建模方法与基本流程示例4

1*3*1调用二极管行为模型示例分析4

1*3*2调用IGBT细节模型示例分析5

1*3*3搭建三相全桥不控整流器模型示例分析6

*2章AC/DC变换16

2*1概述16

2*1*1AC/DC的基本含义16

2*1*2AC/DC的基本分类16

2*1*3AC/DC的基本性能指标16

2*2典型整流电路拓扑概述18

2*2*1二极管整流电路——不控整流18

2*2*2晶闸管整流电路——相控整流19

2*2*3PWM整流电路——斩波整流20

2*3典型整流器电路数量关系21

2*3*1单相二极管桥式整流器21

2*3*2三相二极管桥式整流器23

2*3*3单相不控整流滤波电路25

2*3*4三相不控整流滤波电路28

2*3*5单相可控整流电路32

2*3*6三相可控整流电路37

2*4整流装置建模示例设计40

2*4*1单相桥式全控整流器建模示例分析40

2*4*2多脉波整流器建模示例分析45

2*4*3三相PWM整流器建模示例分析50

2*4*4三相桥式全控整流器建模示例分析61

第3章DC/AC变换70

3*1概述70

3*1*1DC/AC的基本含义70

3*1*2DC/AC的基本分类70

3*1*3DC/AC的基本性能指标71

3*2单相逆变器数量关系73

3*2*1单相半桥的数量关系73

3*2*2单相全桥的数量关系74

3*2*3直流幅值的控制方法75

3*2*4移相控制方法76

3*2*5SPWM控制方法77

3*3三相逆变器数量关系77

3*3*1三相电压型逆变器的数量关系77

3*3*2三相电压型逆变器的基本工作方式81

3*3*3变频调速系统示例分析82

3*4逆变装置建模示例设计86

3*4*1单相逆变器建模示例分析86

3*4*2典型新能源电源装置的建模示例分析93

3*4*3三相逆变器建模示例分析104

3*4*4某变频调速系统建模示例分析118

第4章DC/DC变换137

4*1DC/DC变换器概述137

4*1*1概述137

4*1*2DC/DC变换器分类137

4*2非隔离DC/DC变换器138

4*2*1概述138

4*2*2非隔离DC/DC变换器之BUCK138

4*3非隔离DC/DC变换器之BOOST154

4*3*1典型数量关系154

4*3*2BOOST设计示例156

4*3*3BOOST与BUCK的对比158

4*3*4BOOST之闭环+PID仿真模型159

4*4隔离DC/DC变换器164

4*4*1隔离DC/DC之变压器164

4*4*2正激变换电源165

4*4*3反激变换电路170

4*4*4推挽电路173

4*4*5半桥电路175

4*4*6全桥电路178

4*5直流斩波装置建模示例设计182

4*5*1半桥DC/DC变换器建模示例分析182

4*5*2全桥DC/DC变换器建模示例分析186

4*5*3全桥+PID建模示例分析191

前言

电力电子装置除了电力电子器件及其驱动系统之外，还包括有多种传感器及其调理电路、通信电路、控制电源、保护电路等，它既牵涉到强电（如主回路拓扑中的功率器部件），又牵涉到弱电，当然还牵涉到与弱电的接口部分（如触发及其控制单元）。因而，作为一个研究与开发电能变换装置的工程师而言，需要既熟悉强电部分，还要了解控制、传感信号处理、通信网络处理等多个学科领域的技术。这对于一个刚刚从事该行业的开发者来讲，需要掌握的知识还是非常多的。

研发经历告诉我们，对于一个或者一套电能变换装置的研发来讲，其大致步骤是：分析需求→建立拓扑开展主功率回路设计→筛选合适功率器件（含驱动保护）→关键性器部件参数计算→搭建仿真模型进行初步验证→电路设计（包括强电功率驱动与保护电路设计、弱电检测电路设计、传感器选型等）→控制策略制定→制版与安装→编程调试等一系列研发历程。其中，搭建仿真模型虽是研发之初，但是，其作用却非同寻常——承上启下，既对前期的拓扑合理性、功率器部件选型进行斧正，又对部分参数（如开关频率与滤波参数、热损耗等）进行验证性微调。

调研发现，当前介绍电力电子技术方面的文献较多，将典型电能变换装置的拓扑分析、参数计算与仿真建模有机结合起来，系统性介绍的文献还是太少。类似图书在某个章节为讲授某个拓扑会引入仿真建模方面的内容，并不会有针对性地对拓扑分析、参数计算与仿真建模三个方面耦合起来介绍。如果能够将典型电能变换装置，实现拓扑分析、参数计算与仿真建模“三合一”介绍的话，势必会对相关领域的读者，特别是刚刚从事该行业的开发者，起到重要的辅导作用。

正是出于这方面的考虑，作者经过多次调研、反复思考，才着手编写本书，以期帮助读者朋友在较短时间内，以最快、最有效的方式，步入电能变换装置的设计与开发领域。

虽然作者有撰写好本书的良好愿望，把在从事电能变换装置系统开发与应用过程中所获得的拓扑原理分析、参数设计与模型搭建的入门基础、工程经验、设计技巧、应用案例和心得体会等重要内容加以归类、凝练和拓展。但是，鉴于电能变换装置的复杂性与特殊性，涉及的学科知识较多，要编好它，难度还是非常大的，这对作者来讲也是一个重大考验，需要韧性和耐性。值得庆幸的是，作者及其团队超过数十年一直奋斗在电能变换这个领域，不间断地从事着电能变换装置的设计、研发、制造与教学等工作，对应用于电能变换装置中的功率器部件的选型与参数设计计算、模型分析与搭建等，具有较为深厚的理论功底与实践积累，加之作者一直笔耕不辍，因此，具有编好此书的良好条件和必要基础。尽管如此，本书未必达到预期效果，敬请读者朋友不吝赐教！恳请同行批评指正！

本书能够较顺利地成稿，得到邹振杰、杨进之、罗佳程、曹义、金宇航、王潮、柯松、徐锦、柯浩雄、高佳俊、詹锦皓、刘玄、李齐、卢月和孙万峰等许多同志的无私帮助，也得到了审稿专家的悉心指导与热诚帮助，更是得到机械工业出版社各位编辑的大力支持，在此，一并对大家的辛勤付出表示最诚挚的谢意！

作者2021年2月于馨香园