环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器

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出版者: 作者:刘凤君 出品人: 页数:409 译者: 出版时间:2010-5 价格:58.00元 装帧: isbn号码:9787121106361 丛书系列:
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  • H桥逆变器
  • SPWM
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具体描述

《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》的主要内容有两部分:一是介绍了采用不同开关器件,不同直流电源电压的环保节能式2H桥、3H桥的各种级联叠加方式,以及最多电平数的级联叠加方式;二是介绍了我们最新针对环保节能而研发的,可以节省大量开关器件,消谐波能力强、性能优越的独立SPWM直流电源级联叠加方式、电容分压SPWM直流级联叠加方式,以及它们的N×N双级联叠加方式。

《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》的特点是内容新,技术新,加入了数学分析。

《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》适合自动化与电力电子技术专业的大学教师、研究生,以及从事逆变技术、变频技术和UPS技术研发的专业技术人员阅读。

好的,这是一份关于一本名为《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》的图书的详细简介,内容完全围绕该主题,并力求专业和深入。 --- 图书简介:深耕电力电子前沿——《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》 本专业著作《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》是一部集理论深度、工程实践与前沿技术于一体的综合性技术专著。本书聚焦于现代电力电子系统中最为核心、应用最为广泛的DC/AC变换拓扑结构——H桥逆变器,并结合了当前对能源效率和电能质量日益严苛的要求,深入剖析了采用正弦脉宽调制(SPWM)技术实现高效能、低谐波输出的系统设计、关键参数计算、控制策略实现及实际工程应用的全流程。 本书旨在为电力电子、电气工程及其自动化、可再生能源系统集成等领域的研发人员、高级工程技术人员、高校教师及高年级本科生和研究生提供一套全面且详实的参考资料和实践指南。 第一部分:H桥逆变器拓扑与工作原理的深度解析 本书首先对H桥逆变器的基本结构、工作模式及理论基础进行了严谨的阐述。 1. 基础理论与拓扑结构: 详细介绍了单相全桥(H桥)逆变器的基本电路构成、开关器件(如功率MOSFET、IGBT等)的选择标准及其驱动电路的设计要点。重点对比分析了不同工作模式(如方波、准方波)的优劣,为引入高级调制技术奠定基础。内容涵盖了器件的开关损耗、导通损耗的精确建模方法,以及如何通过合理选择器件参数来最小化系统整体功耗。 2. 调制技术选型与特性分析: 本书的核心之一是对SPWM技术的深入剖析。详细讲解了SPWM的生成原理、载波与调制波的频率关系(载波比)、调制指数对输出电压幅值和波形质量的影响。书中不仅停留在基础的单一正弦波输出,更系统地对比了对称性SPWM、不对称性SPWM以及正弦波叠加脉宽调制(SVPWM的类比思路在DC/AC中的应用探讨)的原理和效果。特别之处在于,本书分析了不同SPWM策略对逆变器输出谐波频谱的影响规律,并给出了最小化特定次谐波的调制参数选择原则。 3. 能量转换效率的量化评估: 针对“环保节能”这一主题,本书构建了详细的系统能效模型。该模型综合考虑了开关损耗、导通损耗、磁性元件的损耗以及控制电路的功耗。通过引入效率地图(Efficiency Mapping)的概念,读者可以直观了解在不同负载工况和输入电压条件下,H桥逆变器的最佳工作点,指导设计者进行有针对性的优化。 第二部分:面向节能的高级控制策略与滤波技术 本书突破传统SPWM的静态分析,转向动态、高精度控制和输出滤波环节的深度研究。 4. 闭环控制系统的设计与实现: 详细介绍了基于数字信号处理器(DSP)或高性能微控制器(MCU)的闭环电压控制和电流控制策略。内容覆盖了比例-积分(PI)控制器的参数整定方法,包括经典Ziegler-Nitsche法及其在逆变器系统中的适应性改进。重点讲解了电流环与电压环的解耦设计,确保在电网发生扰动或负载突变时,系统能快速、稳定地恢复到期望的输出电压和波形。 5. 动态性能优化与谐波抑制: 在SPWM的基础上,本书引入了死区时间补偿技术。死区时间的设定是影响谐波含量和输出电压精度的关键因素之一,书中给出了基于实际开关特性的精确死区时间计算模型,并论述了如何通过实时反馈机制动态调整死区时间,以应对温度变化或器件老化对开关速度的影响。 6. 输出LC滤波器设计与优化: 逆变器的输出滤波设计是决定最终电能质量的核心。本书系统阐述了LC滤波器的设计准则,包括截止频率的选择、阻尼系数的确定,以确保在尽可能小的体积和成本下,将总谐波失真(THD)降至标准要求(如IEEE 519或相关电网并网标准)以下。书中提供了多种滤波器的对比分析,包括标准LC、LCL滤波器在并网应用中的适用性探讨。 第三部分:工程应用与系统集成 本书的工程实践部分旨在弥合理论与实际应用之间的鸿沟。 7. 驱动与保护电路的关键技术: 详细阐述了针对IGBT和MOSFET的高低压侧驱动电路的设计要点,包括浮地电平的准确实现、米勒效应的抑制、过流保护(OCP)和过温保护(OTP)逻辑的设计,确保H桥在高频开关下的安全可靠运行。 8. 直流电源输入源的兼容性研究: 鉴于逆变器常用于太阳能光伏、储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)等场景,本书分析了不同直流源的特性(如光伏阵列的MPPT特性、电池的内阻变化)对H桥输入端的影响。探讨了输入电容的选型、纹波抑制以及如何通过优化开关策略来减少对直流侧的电压和电流冲击,实现系统级的高效匹配。 9. 实际案例分析与实验验证: 书中包含了多个基于主流DSP平台(如TI C2000系列或STM32系列)实现的1kW至5kW级别H桥逆变器的详细搭建过程和实验数据。通过对比不同调制策略和滤波方案下的实验波形、效率曲线和THD测试报告,读者可以直观地理解理论模型在实际工程中的表现和局限性。 总结 《环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器》不仅是一本关于电路拓扑和控制算法的教科书,更是一部指导工程师如何设计、实现和优化下一代高效率、高可靠性DC/AC电力变换系统的实用手册。通过对SPWM技术的精细化控制和对系统损耗的全面管理,本书为推动可再生能源并网、UPS系统以及高精度电源设备的发展提供了坚实的理论和技术支撑。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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哇,拿到这本书,我真是太期待了!虽然我还没来得及深入阅读,但光从封面和目录就能感受到作者的用心。我一直对新能源和可持续能源技术非常感兴趣,而H桥和SPWM(三角波脉宽调制)技术正是实现高效能量转换的关键。这本书的标题——“环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器”——简直直击我的痛点。现在市面上很多关于逆变器的书籍,要么过于理论化,要么技术陈旧,很难找到兼顾实际应用和最新技术发展的。这本书的出现,让我看到了希望。我尤其关注“环保节能型”这几个字,这意味着书中很可能不仅会介绍H桥和SPWM的基本原理,还会深入探讨如何通过优化设计和控制策略,来降低能量损耗,提高转换效率,最终实现节能减排的目标。我非常好奇作者在实际案例分析、器件选型建议,以及可能提出的创新性解决方案方面会有怎样的阐述。这本书会不会有详细的电路图分析?会不会讲解不同应用场景下(比如太阳能光伏、风力发电)的H桥和SPWM逆变器的设计考量?我迫不及待地想要翻开它,看看我的好奇心是否能得到解答,也希望能从中学习到实用的知识,为我未来的项目提供灵感。

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这本书给我的感觉是“干货满满,面向实践”。我之前接触过一些关于逆变器的资料,但很多都停留在理论层面,缺乏具体的工程实现细节。而这本书的标题中明确指出了“直流电源式逆变器”,这让我联想到很多实际的应用场景,比如便携式电源、电动汽车的充电桩,甚至是工业自动化设备中的电源模块。我希望书中能够提供一些实际的电路设计案例,比如如何根据不同的输出功率需求来选择合适的H桥拓扑,如何设计高效的SPWM调制算法以减小谐波失真,以及如何进行EMC(电磁兼容性)设计来确保设备的稳定性。更重要的是,“环保节能型”这个关键词,我猜测书中一定会有关于如何优化功率损耗、提高效率的章节,比如采用软开关技术、低损耗功率器件、以及优化的PCB布局等。我非常好奇书中会不会包含一些实际的实验数据或者仿真结果,来验证所提技术的有效性。如果书中能提供一些不同负载条件下,不同设计方案的效率对比,那对我来说将是极具参考价值的。总而言之,这本书似乎是一本能够指导实际工程应用的宝典。

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我承认,拿到这本书的时候,我第一反应是“又一本技术书”。但当我扫了几眼内容,尤其是对书中的一些图示和公式有了初步的了解后,我立刻改变了看法。这本书的编排非常有逻辑性,从基础的H桥结构和SPWM生成原理讲起,循序渐进,不会让初学者感到过于晦涩。我特别喜欢作者在讲解每个概念时,都会配以清晰的图示和详细的数学推导,这对于我这样喜欢刨根问底的读者来说,简直是福音。例如,在解释SPWM的载波和三角波生成方式时,书中给出的不同调制方案的波形图,让我一眼就能看出它们之间的区别和优劣。而且,书中对“直流电源式逆变器”的侧重点也让我印象深刻,这表明它不仅仅关注DC-AC的转换,还可能涉及到对直流源本身的特性进行分析,并如何在逆变器设计中加以考虑。我还在思考,这本书会不会深入到功率器件的选择,比如MOSFET、IGBT等,以及它们在H桥电路中的具体应用和驱动电路的设计。这本书似乎不仅仅是在介绍技术,更像是在构建一个完整的系统知识体系,让我能够从宏观到微观,全面理解环保节能型逆变器的设计与应用。

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这本书给我的感觉是“紧跟时代,技术前沿”。我一直在关注新能源领域的发展,而H桥和SPWM技术正是电动汽车、储能系统、分布式发电等领域的核心技术。这本书的标题“环保节能型H桥及SPWM直流电源式逆变器”就表明了它所聚焦的技术方向非常具有前瞻性。我特别好奇书中是否会涉及一些最新的研究成果,比如基于数字信号处理器(DSP)或FPGA的SPWM控制,或者是针对特定应用场景(如光伏并网、储能管理)的优化设计。我希望书中能够提供一些关于如何实现高精度、低损耗的SPWM控制的详细介绍,例如如何利用数字滤波技术来改善输出波形质量,如何采用先进的功率器件来减小开关损耗。此外,“环保节能型”这个关键词也让我对书中可能提出的创新性解决方案充满了期待,比如如何通过智能控制算法来动态调整SPWM参数,以适应不断变化的负载和输入电压,从而最大化系统的整体效率。这本书似乎是一本能够为新能源领域工程师提供最新技术指导和设计思路的参考书。

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这本书给我的第一印象是“严谨且深入”。作者在技术细节的处理上非常到位,无论是H桥的各种拓扑结构(如全桥、半桥),还是SPWM的生成机制(如均值SPWM、空间向量SPWM),都进行了非常详尽的阐述。我特别欣赏书中对数学模型的分析,让我能够理解这些技术背后的原理。例如,书中对于SPWM信号如何通过载波和三角波进行生成,以及如何影响逆变器的输出波形和频谱,都做了详细的数学推导和图示说明。这让我能够真正理解为什么SPWM能够有效地减小谐波,提高输出的功率质量。同时,我注意到标题中“环保节能型”和“直流电源式逆变器”的结合,这暗示了作者可能在研究如何通过优化控制策略来降低开关损耗和传导损耗,从而实现更高的能源利用效率。我很期待书中能够详细讲解不同SPWM调制策略在降低谐波和提高效率方面的优劣,以及如何根据不同的直流电源特性(如电压波动、内阻等)来设计最优的逆变器控制算法。这本书似乎是一本能够带领读者深入理解逆变器核心技术的学术著作。

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对我来说,内容有些深。

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对我来说,内容有些深。

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