本書(shū)所涉及的內(nèi)容是電力電子學(xué)方面的重要應(yīng)用。本書(shū)詳細(xì)介紹了幾種典型多電平變換器，以及它們的特性、工作原理、改進(jìn)方法、控制和調(diào)制策略等。書(shū)中先介紹了簡(jiǎn)單的變換器和相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)，然后在此基礎(chǔ)上不斷拓展出了新的功能和性能更完善的變換器，并比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合，如二極管鉗位多電平變換器、飛跨電容多電平變換器等。后針對(duì)書(shū)中出現(xiàn)過(guò)的變換器，介紹了兩種實(shí)際環(huán)境中的案例研究與應(yīng)用。
適讀人群 ：從事電氣及相關(guān)技術(shù)的工程技術(shù)人員、工程師，自動(dòng)化、電氣工程等專業(yè)的大專院校高年級(jí)
現(xiàn)代半導(dǎo)體器件已經(jīng)具有了耐受高電流和高電壓的特性，并且當(dāng)它們被用于多電平變換器的電路結(jié)構(gòu)中時(shí)，它們的功率容量可以被擴(kuò)展。為了能進(jìn)行高性能和可靠的控制設(shè)計(jì)，工程師需要對(duì)這些電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工作原理有深入的理解。本書(shū)對(duì)使用一個(gè)公共直流電壓源的多電平變換器進(jìn)行了全面和深入的分析，提出了一種新穎的觀點(diǎn)來(lái)幫助讀者理解電壓源多電平變換器作為功率處理器時(shí)的工作原理，并了解它們的性能和使用限制。本書(shū)在一開(kāi)始對(duì)中壓功率變換器和它的應(yīng)用進(jìn)行了概述，之后分析了二極管鉗位多電平變換器、飛跨電容多電平變換器和非對(duì)稱級(jí)聯(lián)多電平變換器等電路拓?fù)涞奶攸c(diǎn)。對(duì)于每種拓?fù)洌髡叨继貏e突出了控制問(wèn)題和設(shè)計(jì)間的權(quán)衡。這些變換器也發(fā)展出了相應(yīng)的調(diào)制和控制策略。許多的圖像表示法對(duì)分析電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供了幫助，并且對(duì)于剛開(kāi)始分析一種新的多電平變換器的拓?fù)�，這種方法也是很有用的。兩個(gè)案例的研究探索了級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器和二極管鉗位多電平變換器的應(yīng)用。這些案例研究展示了如何更有效地處理運(yùn)用了先行控制和調(diào)制策略的聯(lián)合控制問(wèn)題。
考察現(xiàn)在的發(fā)展，本書(shū)在大功率變換器和它們的應(yīng)用方面提供了深入的研究。一些中壓功率變換器越來(lái)越多地運(yùn)用于工業(yè)和能源再生領(lǐng)域，并且可改善分布式發(fā)電系統(tǒng)的效率和操作的靈活性。若讀者對(duì)這類中壓變換器有興趣，本書(shū)將對(duì)他們非常具有參考價(jià)值。
在本書(shū)中，對(duì)使用公共直流電壓源的多電平變換器進(jìn)行了深入并且全面的分析。書(shū)中介紹了它們的控制和調(diào)制策略并且介紹了它們所具有的特點(diǎn)以及如何進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。實(shí)際上電力電子變換器是現(xiàn)代變換系統(tǒng)的核心，同時(shí)，它也是為滿足提高效能、操作靈活的需求應(yīng)用而生。這也對(duì)電力變換器的拓?fù)�、控制方法等方面的技術(shù)不斷提出了挑戰(zhàn)。今天，現(xiàn)代的半導(dǎo)體器件可以承受很高的電流和電壓。此外，如果將它們應(yīng)用于多電平變換器中，其額定功率還會(huì)進(jìn)一步提高。然而想要得到有更高效能和可靠控制的變換器設(shè)計(jì)，就必須對(duì)其拓?fù)涞奶攸c(diǎn)和工作方式有細(xì)致的了解。本書(shū)的寫(xiě)作目的就是要對(duì)大功率多電平變換器給出深入的講解。本書(shū)可作為研究人員、研究生以及對(duì)中壓電力變換器感興趣的工程師等人員的參考用書(shū)。這種類型的變換器越來(lái)越多地應(yīng)用于一些工業(yè)領(lǐng)域中，同時(shí)也被用于可再生能源、分布式發(fā)電和其他一些依賴于電力處理系統(tǒng)技術(shù)的場(chǎng)合。本書(shū)共分為7章：第1章，對(duì)中壓電力變換器及其應(yīng)用進(jìn)行概述。在接下來(lái)的4章對(duì)不同的多電平變換器進(jìn)行分析。后兩章對(duì)無(wú)功諧波補(bǔ)償和中壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)這兩種重要的實(shí)例進(jìn)行了分析。第2章，描述了通用的多電平變換器的電路拓?fù)�。這種拓?fù)涫菑牡湫偷氖褂霉仓绷髂妇�的變換器中衍生得到的。這些典型的變換器包括二極管鉗位多電平變換器和飛跨電容多電平變換器等。通用的電路拓?fù)浜鸵环N新的用于描述變換器不同狀態(tài)和它們的電壓水平的圖形表示法一起被引進(jìn)，用于分析對(duì)稱拓?fù)涞墓餐攸c(diǎn)。第3章，分析了二極管鉗位多電平變換器的工作原理并且討論了多電平空間矢量調(diào)制。為了能實(shí)現(xiàn)變換器的可靠工作，對(duì)變換器的內(nèi)部的一些工作限制給出了說(shuō)明和解釋。在本章的后，對(duì)無(wú)源前端變換器的平衡邊界問(wèn)題給予了說(shuō)明。第4章，描述了飛跨電容多電平變換器的工作原理。在這里利用時(shí)間域模型分析了內(nèi)部電容的動(dòng)態(tài)特征，以便理解其如何通過(guò)移相載波脈寬調(diào)制和利用調(diào)整平衡網(wǎng)絡(luò)來(lái)達(dá)到自平衡。第5章，呈現(xiàn)了一種新型的非對(duì)稱拓?fù)洹＿@種拓?fù)涫褂昧嘶旌险{(diào)制和一個(gè)公共直流電源。它被稱為級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器（CAMC），它具有5種電壓。這種變換器所具有的電壓級(jí)數(shù)和變換器的狀態(tài)之比達(dá)到了一個(gè)很高的水平。與很多經(jīng)典的拓?fù)湎啾�，�?jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器的優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。第6章，展示了一個(gè)研究案例。在這個(gè)實(shí)例中，把級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器（CAMC）作為一種靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)和并聯(lián)有源濾波器，分析其工作原理。這種應(yīng)用是在中壓配電系統(tǒng)中，使用多電平變換器作為一種定制電力裝置，來(lái)改善電源性能的重要應(yīng)用之一。第7章，展示了另一個(gè)研究案例。在這個(gè)例子中，將二極管鉗位式電路拓?fù)浣M成了一種背靠背式鏈接結(jié)構(gòu)的變換器，并分析其工作原理和性能。在這種情況中將預(yù)先控制方法引入到了網(wǎng)側(cè)變換器及負(fù)載端變換器中。本章還在多種工作環(huán)境中，對(duì)變換器及其控制性能進(jìn)行了分析。多電平變換器在工業(yè)中的應(yīng)用原 書(shū) 前 言多電平變換器在工業(yè)中的應(yīng)用作 者 簡(jiǎn) 介作 者 簡(jiǎn) 介Sergio Alberto Gonzlez，博士，分別于1992年、2000年及2010年獲得了阿根廷拉普拉塔國(guó)立大學(xué)（UNLP）電子工程師、工程學(xué)碩士及博士學(xué)位。他是拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電力電子系教授，并從2000年開(kāi)始任阿根廷基爾梅斯國(guó)立大學(xué)（UNQ）電力電子和電動(dòng)機(jī)控制系副教授。1992年，Gonzlez博士加入拉普拉塔國(guó)立大學(xué)工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室（LEICI）。他的研究方向是電源變換器領(lǐng)域，尤其是直流-直流變換器、諧振變換器、多電平變換器以及它們?cè)谌嵝越涣鬏旊娂半娔苜|(zhì)量控制中的應(yīng)用。Santiago Andrés Verne，博士，分別于2003年和2012年獲得了拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電子工程師及工程學(xué)博士學(xué)位。從2003年開(kāi)始，他在工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室研究多電平變換器和驅(qū)動(dòng)器。Verne博士現(xiàn)在拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電氣工程系任系主任助理。María Inés Valla，博士，分別于1980年和1994年獲得了拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電子工程師及工程學(xué)博士學(xué)位。她是拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電氣工程系教授，也是阿根廷國(guó)家科學(xué)研究中心（CONICET）成員。Valla博士1980年加入拉普拉塔國(guó)立大學(xué)工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室，并從1998年開(kāi)始任工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室電力電子組組長(zhǎng)。她的研究方向是電力電子和交流變頻器領(lǐng)域。1979年，Valla博士作為學(xué)生會(huì)員加入電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）。她曾在不同的崗位任職，包括研究員委員會(huì)委員（2012—2013）、道德與會(huì)員行為委員會(huì)委員（2006—2008）、《IEEE工業(yè)電子學(xué)匯刊》首席合作主編（2013年至今）、《IEEE工業(yè)電子學(xué)匯刊》副主編（2007—2012）、工業(yè)電子學(xué)會(huì)（IES）會(huì)員活動(dòng)副主席（2010—2012）以及工業(yè)電子學(xué)會(huì)（IES）管理委員會(huì)終身委員（自2010年起）。Valla博士自2007年起成為阿根廷布宜諾斯艾利斯工程院院士，并從2010年起成為IEEE會(huì)士。過(guò)電應(yīng)力（EOS）器件、 電路與系統(tǒng)致謝致謝我要感謝多年來(lái)SEMATECH、ESD協(xié)會(huì)、IEEE和JEDEC組織給予我的支持。我還要感謝IBM公司、Qimonda(奇夢(mèng)達(dá))公司、臺(tái)積電公司（TSMC）、Intersil公司和三星電子公司。我很有幸能與大量的技術(shù)小組和許多客戶共同工作。我也很有幸能夠成為極富創(chuàng)新、智慧和創(chuàng)造力的技術(shù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中的一員。我要感謝那些允許我在會(huì)議、論壇、工業(yè)界及大學(xué)里授課、開(kāi)講座的機(jī)構(gòu),這為我撰寫(xiě)本書(shū)提供了動(dòng)力。我要感謝一下大學(xué)里的教職員工們：麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)、中佛羅里達(dá)大學(xué)（UCF）、伊利諾伊大學(xué)香檳分校（UIUC）、加州大學(xué)河濱分校（UCR）、布法羅大學(xué)、臺(tái)灣交通大學(xué)、清華大學(xué)、臺(tái)灣科技大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)（NUS）、南洋理工大學(xué)（NTU）、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)（HUST）、電子科技大學(xué)（UESTC）、馬來(lái)西亞理科大學(xué)（USM）、馬來(lái)西亞博特拉大學(xué)（UPM）、馬來(lái)西亞伯樂(lè)學(xué)院（KDU）、朱拉隆功大學(xué)、馬漢科理工大學(xué)、泰國(guó)國(guó)立農(nóng)業(yè)大學(xué)、泰國(guó)國(guó)立法政大學(xué)、高麗大學(xué)和菲律賓瑪布亞科技學(xué)院（MIT）。我還要感謝在多年來(lái)提供給我支持和機(jī)會(huì)，讓我開(kāi)辦講座、邀請(qǐng)報(bào)告和指導(dǎo)的EOS/ESD、IEEE可靠性物理國(guó)際研討會(huì)(IRPS)、臺(tái)灣ESD國(guó)際會(huì)議(T-ESDC)、國(guó)際電子器件會(huì)議(IEDM)、固態(tài)電子與集成電路技術(shù)國(guó)際會(huì)議(ICSICT)、物理與失效分析國(guó)際會(huì)議(IPFA)、IEEE ASICON，以及IEEE智能信號(hào)處理及通信系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議(ISPACS)等。我還要感謝22年來(lái)在ESD領(lǐng)域的好友：MingDouKer教授、J.J.Liou教授、AlbertWang教授、ElyseRosenbaum教授、TimothyJ.Maloney、CharvakaDuvvury、EugeneWorley、RobertAshton、YehudaSmooha、VladislavVashchenko、AnnConcannon、AlbertWallash、VessilinVassilev、WarrenAnderson、MarieDenison、AlanRighter、AndrewOlney、BruceAtwood、JonBarth、EvanGrund、DavidBennett、TomMeuse、MichaelHopkins、YoonHuh、JinMin、JeffreyDunnihoo、KeichiHasegawa、TeruoSuzuki、HanGuKim、KitaeLee、NathanPeachey、KathyMuhonen、AugustoTazzoli、GaudenzioMenneghesso、MariseBaFleur、JeremySmith、NishaRam、SweeK.Lau、TomDiep、LifangLou、StephenBeebe、MichaelChaine、PeeYaTan、TheoSmedes、MarkusMergens、ChristianRuss、HaroldGossner、WolfgangStadler、MingHsiangSong、J.C.Tseng、J.H.Lee、MichaelWu、ErinLiao、StephenGaul、Jean-MichelTschann、TzeWeeChen、ShuQingCao、SlavicaMalobabic、DavidEllis、BlerinaAliaj、LinLin、DavidSwenson、DonnBellmore、EdChase、DougSmith、W.Greason、StephenHalperin、TomAlbano、TedDangelmayer、TerryWelsher、JohnKinnear和RonGibson.我還要感謝ESD協(xié)會(huì)為我在出版界、標(biāo)準(zhǔn)建立和會(huì)議活動(dòng)中提供的支持。同時(shí)要感謝出版商和JohnWiley&Sons的工作人員，幫助我將本書(shū)列為ESD系列書(shū)籍的一部分。致我的孩子們，AaronSamuelVoldman和RachelPeshaVoldman,祝你們未來(lái)好運(yùn)。致我的妻子，AnnieBrownVoldman，謝謝你多年來(lái)對(duì)我的工作的支持。致我的父母，Carl和BlossomVoldman。BaruchHaShemStevenHVoldmanIEEEFellow博士在本書(shū)中，對(duì)使用公共直流電壓源的多電平變換器進(jìn)行了深入并且全面的分析。書(shū)中介紹了它們的控制和調(diào)制策略并且介紹了它們所具有的特點(diǎn)以及如何進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。實(shí)際上電力電子變換器是現(xiàn)代變換系統(tǒng)的核心，同時(shí)，它也是為滿足提高效能、操作靈活的需求應(yīng)用而生。這也對(duì)電力變換器的拓?fù)�、控制方法等方面的技術(shù)不斷提出了挑戰(zhàn)。今天，現(xiàn)代的半導(dǎo)體器件可以承受很高的電流和電壓。此外，如果將它們應(yīng)用于多電平變換器中，其額定功率還會(huì)進(jìn)一步提高。然而想要得到有更高效能和可靠控制的變換器設(shè)計(jì)，就必須對(duì)其拓?fù)涞奶攸c(diǎn)和工作方式有細(xì)致的了解。本書(shū)的寫(xiě)作目的就是要對(duì)大功率多電平變換器給出深入的講解。本書(shū)可作為研究人員、研究生以及對(duì)中壓電力變換器感興趣的工程師等人員的參考用書(shū)。這種類型的變換器越來(lái)越多地應(yīng)用于一些工業(yè)領(lǐng)域中，同時(shí)也被用于可再生能源、分布式發(fā)電和其他一些依賴于電力處理系統(tǒng)技術(shù)的場(chǎng)合。本書(shū)共分為7章：第1章，對(duì)中壓電力變換器及其應(yīng)用進(jìn)行概述。在接下來(lái)的4章對(duì)不同的多電平變換器進(jìn)行分析。后兩章對(duì)無(wú)功諧波補(bǔ)償和中壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)這兩種重要的實(shí)例進(jìn)行了分析。第2章，描述了通用的多電平變換器的電路拓?fù)洹＿@種拓?fù)涫菑牡湫偷氖褂霉仓绷髂妇�的變換器中衍生得到的。這些典型的變換器包括二極管鉗位多電平變換器和飛跨電容多電平變換器等。通用的電路拓?fù)浜鸵环N新的用于描述變換器不同狀態(tài)和它們的電壓水平的圖形表示法一起被引進(jìn)，用于分析對(duì)稱拓?fù)涞墓餐攸c(diǎn)。第3章，分析了二極管鉗位多電平變換器的工作原理并且討論了多電平空間矢量調(diào)制。為了能實(shí)現(xiàn)變換器的可靠工作，對(duì)變換器的內(nèi)部的一些工作限制給出了說(shuō)明和解釋。在本章的后，對(duì)無(wú)源前端變換器的平衡邊界問(wèn)題給予了說(shuō)明。第4章，描述了飛跨電容多電平變換器的工作原理。在這里利用時(shí)間域模型分析了內(nèi)部電容的動(dòng)態(tài)特征，以便理解其如何通過(guò)移相載波脈寬調(diào)制和利用調(diào)整平衡網(wǎng)絡(luò)來(lái)達(dá)到自平衡。第5章，呈現(xiàn)了一種新型的非對(duì)稱拓?fù)�。這種拓?fù)涫褂昧嘶旌险{(diào)制和一個(gè)公共直流電源。它被稱為級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器（CAMC），它具有5種電壓。這種變換器所具有的電壓級(jí)數(shù)和變換器的狀態(tài)之比達(dá)到了一個(gè)很高的水平。與很多經(jīng)典的拓?fù)湎啾�，�?jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器的優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。第6章，展示了一個(gè)研究案例。在這個(gè)實(shí)例中，把級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器（CAMC）作為一種靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)和并聯(lián)有源濾波器，分析其工作原理。這種應(yīng)用是在中壓配電系統(tǒng)中，使用多電平變換器作為一種定制電力裝置，來(lái)改善電源性能的重要應(yīng)用之一。第7章，展示了另一個(gè)研究案例。在這個(gè)例子中，將二極管鉗位式電路拓?fù)浣M成了一種背靠背式鏈接結(jié)構(gòu)的變換器，并分析其工作原理和性能。在這種情況中將預(yù)先控制方法引入到了網(wǎng)側(cè)變換器及負(fù)載端變換器中。本章還在多種工作環(huán)境中，對(duì)變換器及其控制性能進(jìn)行了分析。多電平變換器在工業(yè)中的應(yīng)用原 書(shū) 前 言多電平變換器在工業(yè)中的應(yīng)用作 者 簡(jiǎn) 介作 者 簡(jiǎn) 介Sergio Alberto Gonzlez，博士，分別于1992年、2000年及2010年獲得了阿根廷拉普拉塔國(guó)立大學(xué)（UNLP）電子工程師、工程學(xué)碩士及博士學(xué)位。他是拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電力電子系教授，并從2000年開(kāi)始任阿根廷基爾梅斯國(guó)立大學(xué)（UNQ）電力電子和電動(dòng)機(jī)控制系副教授。1992年，Gonzlez博士加入拉普拉塔國(guó)立大學(xué)工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室（LEICI）。他的研究方向是電源變換器領(lǐng)域，尤其是直流-直流變換器、諧振變換器、多電平變換器以及它們?cè)谌嵝越涣鬏旊娂半娔苜|(zhì)量控制中的應(yīng)用。Santiago Andrés Verne，博士，分別于2003年和2012年獲得了拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電子工程師及工程學(xué)博士學(xué)位。從2003年開(kāi)始，他在工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室研究多電平變換器和驅(qū)動(dòng)器。Verne博士現(xiàn)在拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電氣工程系任系主任助理。María Inés Valla，博士，分別于1980年和1994年獲得了拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電子工程師及工程學(xué)博士學(xué)位。她是拉普拉塔國(guó)立大學(xué)電氣工程系教授，也是阿根廷國(guó)家科學(xué)研究中心（CONICET）成員。Valla博士1980年加入拉普拉塔國(guó)立大學(xué)工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室，并從1998年開(kāi)始任工業(yè)電子、控制和儀表實(shí)驗(yàn)室電力電子組組長(zhǎng)。她的研究方向是電力電子和交流變頻器領(lǐng)域。1979年，Valla博士作為學(xué)生會(huì)員加入電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）。她曾在不同的崗位任職，包括研究員委員會(huì)委員（2012—2013）、道德與會(huì)員行為委員會(huì)委員（2006—2008）、《IEEE工業(yè)電子學(xué)匯刊》首席合作主編（2013年至今）、《IEEE工業(yè)電子學(xué)匯刊》副主編（2007—2012）、工業(yè)電子學(xué)會(huì)（IES）會(huì)員活動(dòng)副主席（2010—2012）以及工業(yè)電子學(xué)會(huì)（IES）管理委員會(huì)終身委員（自2010年起）。Valla博士自2007年起成為阿根廷布宜諾斯艾利斯工程院院士，并從2010年起成為IEEE會(huì)士。過(guò)電應(yīng)力（EOS）器件、 電路與系統(tǒng)致謝致謝我要感謝多年來(lái)SEMATECH、ESD協(xié)會(huì)、IEEE和JEDEC組織給予我的支持。我還要感謝IBM公司、Qimonda(奇夢(mèng)達(dá))公司、臺(tái)積電公司（TSMC）、Intersil公司和三星電子公司。我很有幸能與大量的技術(shù)小組和許多客戶共同工作。我也很有幸能夠成為極富創(chuàng)新、智慧和創(chuàng)造力的技術(shù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中的一員。我要感謝那些允許我在會(huì)議、論壇、工業(yè)界及大學(xué)里授課、開(kāi)講座的機(jī)構(gòu),這為我撰寫(xiě)本書(shū)提供了動(dòng)力。我要感謝一下大學(xué)里的教職員工們：麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)、中佛羅里達(dá)大學(xué)（UCF）、伊利諾伊大學(xué)香檳分校（UIUC）、加州大學(xué)河濱分校（UCR）、布法羅大學(xué)、臺(tái)灣交通大學(xué)、清華大學(xué)、臺(tái)灣科技大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)（NUS）、南洋理工大學(xué)（NTU）、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)（HUST）、電子科技大學(xué)（UESTC）、馬來(lái)西亞理科大學(xué)（USM）、馬來(lái)西亞博特拉大學(xué)（UPM）、馬來(lái)西亞伯樂(lè)學(xué)院（KDU）、朱拉隆功大學(xué)、馬漢科理工大學(xué)、泰國(guó)國(guó)立農(nóng)業(yè)大學(xué)、泰國(guó)國(guó)立法政大學(xué)、高麗大學(xué)和菲律賓瑪布亞科技學(xué)院（MIT）。我還要感謝在多年來(lái)提供給我支持和機(jī)會(huì)，讓我開(kāi)辦講座、邀請(qǐng)報(bào)告和指導(dǎo)的EOS/ESD、IEEE可靠性物理國(guó)際研討會(huì)(IRPS)、臺(tái)灣ESD國(guó)際會(huì)議(T-ESDC)、國(guó)際電子器件會(huì)議(IEDM)、固態(tài)電子與集成電路技術(shù)國(guó)際會(huì)議(ICSICT)、物理與失效分析國(guó)際會(huì)議(IPFA)、IEEE ASICON，以及IEEE智能信號(hào)處理及通信系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議(ISPACS)等。我還要感謝22年來(lái)在ESD領(lǐng)域的好友：MingDouKer教授、J.J.Liou教授、AlbertWang教授、ElyseRosenbaum教授、TimothyJ.Maloney、CharvakaDuvvury、EugeneWorley、RobertAshton、YehudaSmooha、VladislavVashchenko、AnnConcannon、AlbertWallash、VessilinVassilev、WarrenAnderson、MarieDenison、AlanRighter、AndrewOlney、BruceAtwood、JonBarth、EvanGrund、DavidBennett、TomMeuse、MichaelHopkins、YoonHuh、JinMin、JeffreyDunnihoo、KeichiHasegawa、TeruoSuzuki、HanGuKim、KitaeLee、NathanPeachey、KathyMuhonen、AugustoTazzoli、GaudenzioMenneghesso、MariseBaFleur、JeremySmith、NishaRam、SweeK.Lau、TomDiep、LifangLou、StephenBeebe、MichaelChaine、PeeYaTan、TheoSmedes、MarkusMergens、ChristianRuss、HaroldGossner、WolfgangStadler、MingHsiangSong、J.C.Tseng、J.H.Lee、MichaelWu、ErinLiao、StephenGaul、Jean-MichelTschann、TzeWeeChen、ShuQingCao、SlavicaMalobabic、DavidEllis、BlerinaAliaj、LinLin、DavidSwenson、DonnBellmore、EdChase、DougSmith、W.Greason、StephenHalperin、TomAlbano、TedDangelmayer、TerryWelsher、JohnKinnear和RonGibson.我還要感謝ESD協(xié)會(huì)為我在出版界、標(biāo)準(zhǔn)建立和會(huì)議活動(dòng)中提供的支持。同時(shí)要感謝出版商和JohnWiley&Sons的工作人員，幫助我將本書(shū)列為ESD系列書(shū)籍的一部分。致我的孩子們，AaronSamuelVoldman和RachelPeshaVoldman,祝你們未來(lái)好運(yùn)。致我的妻子，AnnieBrownVoldman，謝謝你多年來(lái)對(duì)我的工作的支持。致我的父母，Carl和BlossomVoldman。BaruchHaShemStevenH.VoldmanIEEEFellow博士
譯者序
原書(shū)前言
作者簡(jiǎn)介
第1章緒言1
1.1簡(jiǎn)介1
1.2中壓電力變換器1
1.3多電平變換器2
1.3.1對(duì)稱拓?fù)?
1.3.2非對(duì)稱拓?fù)?
1.4應(yīng)用6
1.4.1電能質(zhì)量改善6
1.4.2可再生能源接入7
1.4.3變速器8
1.5本書(shū)目標(biāo)8
參考文獻(xiàn)9
第2章多電平拓?fù)?4
2.1簡(jiǎn)介14
2.2使用公共直流母線的通用拓?fù)?5
2.2.1基本電路單元15
2.2.2通用拓?fù)涮攸c(diǎn)16
2.2.3三電平通用拓?fù)?8
2.3由通用拓?fù)溲苌龅淖儞Q器20
2.3.1二極管鉗位拓?fù)?1
2.3.2飛跨電容拓?fù)?2
2.4無(wú)公共直流環(huán)節(jié)的對(duì)稱拓?fù)?6
2.4.1五電平串聯(lián)單元多電平變換器36
2.5對(duì)稱拓?fù)淇偨Y(jié)38
2.6非對(duì)稱拓?fù)?0
2.6.1混合非對(duì)稱拓?fù)?0
2.6.2不同拓?fù)涞慕M合電路43
2.6.3級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器45
2.7小結(jié)47
參考文獻(xiàn)48
第3章二極管鉗位多電平變換器50
3.1簡(jiǎn)介50
3.2變換器結(jié)構(gòu)和功能說(shuō)明50
3.2.1電壓鉗位51
3.2.2轉(zhuǎn)換邏輯52
3.3多電平變換器的調(diào)制68
3.3.1多電平空間矢量調(diào)制71
3.4電壓平衡控制80
3.4.1電容電壓計(jì)算80
3.4.2電壓平衡優(yōu)化82
3.4.3流程83
3.5二極管鉗位多電平變換器中電壓平衡的有效性邊界84
3.6性能效果89
3.7小結(jié)93
參考文獻(xiàn)94
第4章飛跨電容多電平變換器95
4.1簡(jiǎn)介95
4.2飛跨電容電路拓?fù)?5
4.2.1在飛跨電容上的電荷平衡96
4.3飛跨電容多電平變換器的調(diào)制方案98
4.3.1相移載波脈沖寬度調(diào)制98
4.4飛跨電容多電平變換器的動(dòng)態(tài)電壓平衡102
4.4.1動(dòng)態(tài)模型102
4.4.2調(diào)整平衡網(wǎng)絡(luò)104
4.5小結(jié)111
參考文獻(xiàn)112
第5章級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器113
5.1簡(jiǎn)介113
5.2級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器電路的一般特性113
5.2.1調(diào)制策略114
5.2.2平均電壓116
5.3級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器三相逆變器117
5.3.1直流母線中的平均電流117
5.3.2共模電流122
5.3.3差模諧波電流125
5.4五電平電路拓?fù)涞谋容^132
5.4.1二極管鉗位多電平變換器132
5.4.2飛跨電容多電平變換器133
5.4.3級(jí)聯(lián)單元多電平變換器133
5.4.4級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器133
5.5小結(jié)134
參考文獻(xiàn)134
第6章案例研究一：由級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器構(gòu)成的靜止同步補(bǔ)償器136
6.1簡(jiǎn)介136
6.2補(bǔ)償原理136
6.3級(jí)聯(lián)非對(duì)稱多電平變換器模型138
6.3.1電流控制142
6.4無(wú)功功率和諧波補(bǔ)償145
6.4.1系統(tǒng)模型146
6.4.2無(wú)功補(bǔ)償147
6.4.3諧波電流補(bǔ)償150
6.5小結(jié)154
參考文獻(xiàn)155
第7章案例研究二：建立在二極管鉗位多電平變換器上的中壓
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)156
7.1簡(jiǎn)介156
7.2背靠背式二極管鉗位多電平變換器157
7.3背靠背連接的二極管鉗位多電平變換器統(tǒng)一預(yù)測(cè)控制器在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用160
7.3.1背靠背二極管鉗位多電平變換器的控制160
7.3.2負(fù)載變換器：預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制162
7.3.3網(wǎng)側(cè)變換器：預(yù)測(cè)功率控制166
7.3.4變換過(guò)渡約束169
7.4性能評(píng)估170
7.4.1機(jī)械負(fù)載變化171
7.4.2電壓凹陷172
7.4.3能量回收174
7.4.4直流母線平衡算法的效能175
7.5小結(jié)178
參考文獻(xiàn)179
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