PWM逆变器书籍



推荐一本好的开关电源入门教材

基本信息

原价:29.00元

作者:（美）马克（Mack，R.A.） 著，谢运祥 等译

出版社:人民邮电出版社

ISBN:9787115164223

页码:202

版次:1

装帧:平装

开本:

出版时间:2007-9-1

印刷时间:2007-9-1

字 数:280000

商品标识:[ProductID]

内容简介

本书以开关电源实用设计为主线，介绍了常用开关电源的主电路和控制电路，并讨论了主电路元器件的参数计算与选择，然后通过应用实例对开关电源的设计和分析进行了剖析。书中主要内容包括：基本开关电路、控制电路、电源输入级、非隔离电路、变压器隔离型变换器、无源器件的选择、半导体的选择、电感的选择、变压器的选择、正弦波逆变器的设计举例、PC离线电源等。

本书结构合理，层次分明，内容深入浅出，通俗易懂。本书适用于开关电源初学者和开关电源从业者,也适合电气工程及其自动化专业、

目录

第1章 基本开关电路

1.1 储能基本原理

1.2 Buck变换器

1.3 Boost变换器

1.4 反相Boost变换器

1.5 Buck Boost变换器

1.6 变压器隔离型变换器

1.7 同步整流

1.8 电荷泵

第2章 控制电路

2.1 基本控制电路

2.2 误差放大器

2.3 误差放大器的补偿

2.4 测试次序

2.5 典型的电压模式PWM控制器

2.6 电流模式控制

2.7 典型的电流模式PWM控制器

2.8 电荷泵电路

2.9 多相PWM控制器

2.10 谐振模式控制器

第3章 电源输入级

3.1 离线运行

3.2 射频干扰抑制

3.3 安规事项

3.4 功率因数校正

3.5 浪涌电流

3.6 保持时间

3.7 输入整流

3.8 输入储能电容特性

第4章 非隔离电路

4.1 通用设计方法

4.2 Buck变换器设计

4.3 Boost变换器设计

4.4 反相变换器设计

4.5 升/降压电路设计

4.6 电荷泵设计

4.7 布线

第5章 变压器隔离型变换器

5.1 反馈原理

5.2 反激电路

5.3 实用反激电路设计

5.4 离线式反激电路设计范例

5.5 非隔离式反激电路设计范例

5.6 正激电路

5.7 实用正激变换器设计

5.8 离线式正激变换器设计范例

5.9 非隔离式正激变换器设计范例

5.10 推挽电路

5.11 实用推挽电路设计

5.12 半桥电路

5.13 实用半桥电路设计

5.14 全桥电路

第6章 无源器件的选择

6.1 电容的特性

6.2 铝电解电容

6.3 固体钽电容和铌电容

6.4 固体聚合物电解电容

6.5 多层陶瓷电容

6.6 薄膜电容

6.7 电阻的特性

6.8 碳膜电阻

6.9 薄膜电阻

6.10 绕线电阻

第7章 半导体的选择

7.1 二极管的特性

7.2 结型二极管

7.3 肖特基二极管

7.4 净化

7.5 双极型晶体管

7.6 功率场效应晶体管

7.7 栅极驱动

7.8 安全工作区和雪崩击穿额定值

7.9 同步整流

7.10 电流检测功率MOS场效应管

7.11 封装的选择

7.12 绝缘栅双极型晶体管

第8章 电感的选择

8.1 实际电感的特性

8.2 磁心的特性

8.3 环形扼流圈中磁粉心的设计

8.4 Boost变换器中磁心的选择

第9章 变压器的选择

9.1 变压器的特性

9.2 安全问题

9.3 实际制作的考虑

9.4 正激变压器磁心的选择

9.5 反激磁心的实际考虑

9.6 反激“变压器”磁心的选择

第10章 正弦波逆变器的设计举例

10.1 设计要求

10.2 设计描述

10.3 前置调节器的详细设计

10.4 输出变换器详细设计

10.5 H桥的详细设计

10.6 桥驱动的详细设计

第11章 PC离线式电源

11.1 规格要求

11.2 电源的输入部分

11.3 直流-直流变换器

11.4 二极管的选择

11.5 电感设计

11.6 电容设计

11.7 变压器设计

索引

PWM逆变器是什么?

PWM技术的发展随着电子技术的进步，出现了多种PWM技术，包括相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等。本文主要介绍镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法。

脉宽PWM法通过改变脉冲列的周期调频，通过改变脉冲的宽度或占空比调压。这种方法可以通过调整PWM的周期和占空比来控制充电电流。

PWM技术的具体应用PWM软件法控制充电电流的基本思想是利用单片机的PWM端口，在不改变PWM方波周期的前提下，通过软件调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制充电电流。

软件PWM法的优点包括简化了PWM的硬件电路，降低了硬件成本；可以控制涓流大小；电池唤醒充电。缺点是电流控制精度低，充电效率不高，采用软启动方式。

为了解决这些问题，可以采用纯硬件PWM法控制充电电流。这种方法的优点是电流精度高，充电效率高，对电池损害小。缺点是硬件成本较高。

此外，还可以采用单片机 PWM控制端口与硬件PWM融合的方法，解决涓流的脉动性问题。在充电过程中，可以根据需要将单片机的PWM输出设置为高电平或低电平，或者输出PWM信号，通过测试电流采样电阻上的压降来调整PWM的占空比。

PWM的逆变原理是什么

PWM的逆变原理主要基于以下几点：

改变脉冲宽度控制输出电压：

PWM技术通过改变脉冲的宽度来调节输出电压的大小。脉冲宽度越大，输出电压的平均值越高；反之，脉冲宽度越小，输出电压的平均值越低。

改变调制周期控制输出频率：

输出频率的变化可以通过改变PWM信号的调制周期来实现。调制周期越短，输出频率越高；调制周期越长，输出频率越低。

实现快速调节和改善动态性能：

PWM逆变技术使调压和调频两个作用配合一致，且这一调节过程与中间直流环节无关，从而加快了调节速度，显著改善了系统的动态性能。

改善电网侧功率因数：

由于PWM逆变器输出等幅脉冲，只需恒定直流电源供电，因此可以使用不可控整流器取代相控整流器，从而大大改善电网侧的功率因数。

抑制或消除低次谐波：

PWM逆变器具有抑制或消除低次谐波的能力，这有助于减少谐波污染，提高电能质量。

输出波形接近正弦波：

由于使用了自关断器件，PWM逆变器的开关频率可以大幅度提高，这使得输出波形可以非常接近正弦波，从而进一步提高了电能质量。

综上所述，PWM的逆变原理是通过改变脉冲宽度和调制周期来控制输出电压和频率，同时利用自关断器件提高开关频率，使输出波形接近正弦波，从而实现高效、高质量的逆变过程。

使用PSIMTM学习电力电子技术基础图书目录

电力电子技术概述

1.1 电力电子技术

1.2 电能的变换控制方法及应用

1.3 电力电子技术的特点

1.4 电力电子技术与仿真

第2章 理想开关和半导体开关

2.1 用开关来进行电能变换

2.2 电力半导体器件的分类

2.3 二极管

2.4 晶闸管

2.5 电力晶体管

2.6 电力MOSFET

2.7 IGBT

2.8 半导体开关损耗

2.9 缓冲电路

第3章 电力电子技术基础知识

3.1 平均值和有效值

3.2 功率

3.3 畸变波和傅里叶级数展开

3.4 波形畸变率和功率因数

3.5 RLC电路的过渡过程

3.6 电感和电容

第4章 AC/DC变换电路Ⅰ

4.1 带电阻负载的单向整流电路

4.2 带感性负载的单向整流电路

第5章 AC/DC变换电路Ⅱ

5.1 带电阻负载的三相整流电路

5.2 带感性负载的三相整流电路

5.3 他励式逆变器

5.4 交流条件和直流偏磁

5.5 电流交叠和直流电压特性

5.6 具有容性负载的整流电路

第6章 DC/DC变换电路

6.1 降压型斩波器

6.2 升压型斩波器

6.3 升降压型斩波器

第7章 DC/AC变换电路Ⅰ

7.1 逆变器的基本原理

7.2 电压型逆变器

7.3 电流型逆变器

7.4 输出电压的调整

第8章 DC/AC变换电路Ⅱ

8.1 谐波成分和脉冲调制方式

8.2 通过正弦波、三角波比较的PWM

8.3 三相逆变器

第9章 AC/AC变换电路

9.1 交流调压电路

9.2 周波变换器

附录 PSIM DEMO版的使用方法

1 PSIM简介

2 PSIM的特征

3 PSIM使用方法（基础）

习题答案

参考文献

索引

扩展资料

《使用PSIMTM学习电力电子技术基础》通过对电路工作过程和练习题进行仿真来显示电路工作波形，使学生能够更主动地参与到教学当中。通过PSIM DEMO版的仿真实验，达到进一步理解电力电子电路理论，提高学习效率的目的。

电力电子变换器PWM技术原理与实践图书目录

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第1章 电力电子变换器导论

1.1 变换器的基本拓扑结构

1.2 电压源型/电压刚性型逆变器

1.3 三相变换器开关函数表达法

1.4 输出电压控制

1.5 电流源型/电流刚性型逆变器

1.6 空间矢量的概念

1.7 三电平逆变器

1.8 多电平逆变器拓扑结构

1.9 小结

第2章 谐波畸变

2.1 谐波电压畸变因数

2.2 谐波电流畸变因数

2.3 三相逆变器谐波畸变因数

2.4 性能指标的选择

2.5 三电平逆变器的加权总谐波畸变

2.6 感应电动机负载

2.7 感应电动机负载的谐波畸变加权因数

2.8 谐波损耗的计算实例

2.9 PWM逆变电源的加权总谐波畸变标幺化处理

2.10 小结

第3章 逆变器单相桥臂的调制

3.1 脉宽调制的基本概念

3.2 脉宽调制方案的评价

3.3 两电平脉宽调制波形的二重傅里叶积分分析

3.4 自然采样脉宽调制

3.5 从占空比变化角度进行脉宽调制分析

3.6 规则采样脉宽调制

3.7 “直接”调制

3.8 整数与非整数频率比

3.9 各种脉宽调制方法的回顾

3.10 小结

第4章 单相电压源型逆变器的调制

4.1 单相逆变器拓扑结构

4.2 单相逆变器的三电平调制

4.3 谐波损耗的解析计算

4.4 边带调制

4.5 开关脉冲位置

4.6 开关脉冲序列

4.7 小结

第5章 三相电压源型逆变器的调制

5.1 三相电压源型逆变器(VSI)拓扑结构

5.2 采用正弦参考信号的三相调制

5.3 三次谐波参考信号注入法

5.4 谐波损耗的解析计算

5.5 不连续调制策略

5.6 三倍频载波比和次谐波

5.7 小结

第6章 零空间矢量放置调制策略

6.1 空间矢量调制

6.2 空间矢量调制的各相桥臂参考信号

6.3 自然采样空间矢量调制

6.4 空间矢量调制的解析式

6.5 空间矢量调制的谐波损耗

6.6 零空间矢量的放置

6.7 不连续调制

6.8 小结

第7章 电流源型逆变器的调制

7.1 作为状态机的三相调制器

7.2 用于自然采样电流源型逆变器的空间矢量调制器

7.3 实验验证

7.4 小结

第8章 逆变器的过调制

8.1 过调制区域

8.2 逆变器单相桥臂的自然采样过调制

8.3 逆变器单相桥臂的规则采样过调制

8.4 单相/三相逆变器的自然采样过调制

8.5 过调制时的PWM控制器增益

8.6 采用空间矢量法的过调制

8.7 小结

第9章 程控调制策略

9.1 优化的空间矢量调制

9.2 谐波消除PWM

9.3 优化的性能指标

9.4 优化的PWM

9.5 最小损耗PWM

9.6 小结

第10章 多电平变换器的程控调制

10.1 几种多电平变换器

10.2 方块开关策略实现电压控制

10.3 用于多电平逆变器的谐波消除法

10.4 最小谐波畸变

10.5 小结

第11章 基于载波的多电平逆变器脉宽调制

11.1 级联式单相H桥的脉宽调制

11.2 级联式H桥的过调制

11.3 二极管钳位式逆变器的几种脉宽调制方法

11.4 三电平自然采样PD脉宽调制

11.5 三电平逆变器的过调制

11.6 二极管钳位式逆变器的五电平PWM

11.7 更多电平的逆变器的PWM

11.8 级联式逆变器的等效PD PWM

11.9 混合式多电平逆变器

11.10 混合式逆变器的等效PD PWM

11.11 多电平逆变器的3次谐波注入法

11.12 可变调制比多电平逆变器的运行

11.13 小结

第12章 多电平变换器的空间矢量脉宽调制

12.1 优化的空间矢量序列

12.2 选择开关状态的调制器

12.3 分解法

12.4 六边形坐标系统

12.5 一个开关周期内的最优空间矢量位置

12.6 空间矢量脉宽调制和基于载波脉宽调制的比较

12.7 多电平逆变器的不连续调制

12.8 小结

第13章 调制控制器的实现

13.1 电力电子变换系统概述

13.2 PWM变换器系统的要素

13.3 PWM过程的硬件实现

13.4 PWM的软件实现

13.5 小结

第14章 调制技术的发展

14.1 随机脉宽调制

14.2 电压不平衡情况下的PWM整流器

14.3 共模信号消除

14.4 四相桥臂逆变器调制

14.5 最小脉冲宽度的影响

14.6 脉宽调制死区补偿

14.7 小结

附录1 双变量控制波形的傅里叶级数表达式

附录2 雅可比-安格尔和贝塞尔函数关系式

附录3 三相及半周期对称关系式

附录4 单相桥臂的过调制

附录5 开关波形的二重傅里叶级数表达式的数值积分

总参考文献

什么叫逆变器中的PWM调制方法

在逆变器中，为了高效且稳定地输出电压，人们发明了PWM（脉宽调制）调制方法来控制电压。

1. PWM调制通过控制上下臂开关管的脉冲宽度来达到控制输出电压的目的，但其精度相对较低。

2. 在高精度要求的环境下，除了调整上下臂的脉宽外，还对下臂的ON状态进行进一步的PWM调制，以实现精确控制输出电压。

图示说明：

- 第一个图展示了一般的PWM信号，其中上下臂的脉宽相同。

- 第二个图展示了经过PWM调制后的信号，显示了更精确的控制。

逆变器工作原理逆变器分类详解

说起逆变器大家估计了解的不多，这个在电器方面的专业术语在我们生活中确实遇到的不多，但是作为一个基本知识，大家还需要稍微了解一些的。逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。下面让我们来深入的了解逆变器工作原理。

说起逆变器大家估计了解的不多，这个在电器方面的专业术语在我们生活中确实遇到的不多，但是作为一个基本知识，大家还需要稍微了解一些的。逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。下面让我们来深入的了解逆变器工作原理。

一、逆变器工作原理

1、全控型逆变器工作原理：为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路，交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。

当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11、Q14导通，Q1、Q13截止，则电流由直流电源正极输出，经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2，到Q14回到电源负极。当Q11、Q14截止后，Q12、Q13导通，电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。

当Q11、Q14关断时，为了释放储存能量，在IGBT处并联二级管D11、D12，使能量返回到直流电源中去。

2、半控型逆变器工作原理：半控型逆变器采用晶闸管元件。Th1、Th2为交替工作的晶闸管，设Th1先触发导通，则电流通过变压器流经Th1，同时由于变压器的感应作用，换向电容器C被充电到大的2倍的电源电压。按着Th2被触发导通，因Th2的阳极加反向偏压，Th1截止，返回阻断状态。这样，Th1与Th2换流，然后电容器C又反极性充电。如此交替触发晶闸管，电流交替流向变压器的初级，在变压器的次级得到交流电。

在电路中，电感L可以限制换向电容C的放电电流，延长放电时间，保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间，而不需容量很大的电容器。D1和D2是2只反馈二极管，可将电感L中的能量释放，将换向剩余的能量送回电源，完成能量的反馈作用。

二、逆变器分类详解

1、按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50～60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。

2、按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

3、按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

4、按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

5、按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

6、按直流电源分，可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波;后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。

7、按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

8、按逆变器控制方式分，可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。

9、按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

10、按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

总结：看了这么多关于逆变器的工作原理的相关解释，大家对逆变器也有了初步了解，如果想做更深入的了解，需要购买相关的书籍去深究，关于逆变器的相关信息就为大家介绍到这里了，希望这篇文章对大家有所帮助。如果大家还有什么不明白的地方可以在下方给小编留言哦，我们会尽快为您解答。

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