整流滤波与DC-Link 电容器特性 工作状态分析 选型9787030365484 科学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈永真 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030365484

商品编码：29454246705

包装：平装

出版时间：2013-04-01

图书基本信息
图书名称	整流滤波与DC-Link 电容器特性 工作状态分析 选型
作者	陈永真
定价	42.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030365484
出版日期	2013-04-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.459Kg

内容简介

本书给出了单相整流电路、三相整流电路在不同电容量条件下的滤波电容器的实验数据，全面、详尽地论述了整流滤波电容器、DC-Link电容器在各种应用条件下的工作状态及注意事项、典型技术数据等。 本书可供电气与电子工程师、科研人员及电子爱好者阅读，也可作为高等院校电气、电子、自动化及相关专业师生的参考用书。

作者简介

陈永真 辽宁工业大学教授、电力电子与电力传动专业研究生导师，中国电源学会常务理事、编辑工作委员会主任、专家委员会副主席、学术工作委员会委员，中国电工技术学会电力电子学会理事。主要从事电子技术、电力电子技术教学科研工作，专注于各类电力电子电容器应用、高效率功率变换、电子照明等领域研究。已出版著作14部。

目录

篇 各类直流电源特性及电容器工作状态分析 章 单相桥式整流电路中的电容器工作状态分析 1.1 单相交流电的变化功率与直流电恒定功率的矛盾和解决方案 1.2 单相整流滤波应用中电容器的作用 1.2.1 非线性电路与储能元件组合后所产生的效应 1.2.2 如何获知流过电容器的电流 1.3 滤波电容器对单相桥式整流电路工作状态的影响 1.3.1 整流滤波电容器为0μF时 1.3.2 整流滤波电容器为25μF时 1.3.3 整流滤波电容器为50μF时 1.3.4 整流滤波电容器为75μF时 1.3.5 整流滤波电容器为100μF时 1.3.6 整流滤波电容器为125μF时 1.3.7 整流滤波电容器为150μF时 1.3.8 整流滤波电容器为180μF时 1.3.9 整流滤波电容器为250μF时 1.3.10 整流滤波电容器为330μF时 1.3.11 整流滤波电容器为430μF时 1.3.12 整流滤波电容器为500μF时 1.3.13 整流滤波电容器为610μF时 1.3.14 整流滤波电容器为820μF时 1.3.15 整流滤波电容器为1025μF时 1.3.16 整流滤波电容器为1000μF时 1.3.17 整流滤波电容器为2200μF时 1.3.18 整流滤波电容器为6800μF时 1.3.19 整流滤波电容器为13 600μF时 1.3.20 单相整流电路与滤波电容器工作状态的关系 1.4 单相整流电路中滤波电容器的简单选型 1.4.1 额定电压的选择 1.4.2 电容量的选择 第2章 三相桥式整流电路中的电容器工作状态分析 2.1 三相工频整流电路的特点 2.2 多相整流电路 2.3 三相及多相整流电路中电容器的作用 2.4 滤波电容器对三相桥式整流电路工作状态的影响 2.4.1 无输出滤波电容器时 2.4.2 整流滤波电容器为1.5μF时 2.4.3 整流滤波电容器为2.5μF时 2.4.4 整流滤波电容器为5μF时 2.4.5 整流滤波电容器为10μF时 2.4.6 整流滤波电容器为16μF时 2.4.7 整流滤波电容器为20μF时 2.4.8 整流滤波电容器为25μF时 2.4.9 整流滤波电容器为50μF时 2.4.10 整流滤波电容器为75μF时 2.4.11 整流滤波电容器为100μF时 2.4.12 整流滤波电容器为125μF时 2.4.13 整流滤波电容器为150μF时 2.4.14 整流滤波电容器为175μF时 2.4.15 整流滤波电容器为200μF时 2.4.16 整流滤波电容器为250μF时 2.5 本章小结 2.5.1 三相380V输入电压时的实验结果 2.5.2 非三相380V输入电压时的实验结果 第3章 直流电源特性分析 3.1 直流电源的工作原理 3.2 直流电源的种类 3.2.1 电池 3.2.2 整流电路 3.2.3 直流发电机 3.2.4 光伏电池与燃料电池 3.2.5 直流稳压电源 3.3 交流负载电流在直流电源上产生的效应 3.4 与直流电源并联的电容器的作用 3.5 本章小结 第2篇 负载特性对滤波电容器工作状态的影响 第4章 开关电源中的DC-Link电容器 4.1 单相方波逆变器是逆变器早的控制模式 4.2 降压型变换器中的DC-Link电容器 4.2.1 电流断续工作状态 4.4.2 电流连续工作状态 4.3 升压型变换器中的DC-Link电容器 4.3.1 电流断续工作状态 4.3.2 电流连续工作状态 4.3.3 小结 4.4 反激式变换器中的DC-Link电容器 4.5 大功率开关电源中的DC-Link电容器 4.5.1 稳压电源方式硬开关工作模式下的DC-Link电容器 4.5.2 电焊机方式硬开关工作模式下的DC-Link电容器 4.5.3 非稳压自然零电压开关模式下的DC-Link电容器 4.6 多重并联作用对DC-Link电容器的影响 第5章 单相功率因数校正输出滤波电容器 5.1 变化的输入功率函数与平稳的输出功率函数之间的矛盾和解决方案 5.2 应用多的升压型功率因数校正电路 5.3 升压型功率因数校正输出滤波电容器的工作状态 5.4 85~265V国际通用电源下功率因数校正的输出电流状态分析 5.4.1 85V条件下的输出电流状态分析(电流连续) 5.4.2 85V条件下的输出电流状态分析(电流临界) 5.5 交流输入电压220V和265V时的工作状态 5.5.1 220V电源电压状态 5.5.2 265V电源电压状态 5.6 本章小结 第6章 谐振型、半谐振型变换器中的DC-Link电容器 6.1 谐振型变换器中的DC-Link电容器 6.2 感应加热中的DC-Link电容器 6.3 气体放电灯电子镇流器中的DC-Link电容器 第7章 单相SPWM逆变器产生的交流电流分量对DC-Link电容器工作状态的影响 7.1 直流供电单相SPWM逆变器中的DC-Link电容器 7.1.1 单相SPWM逆变器对带有比较大电感分量直流电源的DC-Link电容器状态的影响 7.1.2 DC-Link电容器需要滤除的来自于交流输入的纹波电流成分产生的电荷 7.1.2 输出电流滞后输出电压30°的状态 7.1.3 流过DC-Link电容器的电流 7.2 三相桥式整流、电容器滤波供电条件下单相正弦波逆变器中的DC-Link电容器 7.2.1 直流母线电压的波动 7.2.2 流过DC-Link电容器的电流 7.3 高压SVG功率单元中的DC-Link电容器 7.3.1 SVG主电路 7.3.2 SVG的DC-Link电容器 第8章 三相SPWM逆变器中的DC-Link电容器 8.1 三相SPWM逆变器产生的交流电流分量对DC-Link电容器工作状态的影响 8.2 直流供电三相SPWM逆变器中的DC-Link电容器 8.3 交流供电三相SPWM逆变器中的DC-Link电容器 8.4 三相有源整流电路 8.4.1 三相有源整流电路的提出 8.4.2 风力发电机整流电路中的DC-Link电容器 8.4.3 逆变器在直流母线上产生的交流电流对DC-Link电容器工作状态的影响 8.5 流过电容器的交流电流谐波分析 第3篇 电力电子电容器特性分析与选型 第9章 电力电子电容器特性分析 9.1 电解电容器的主要特性 9.1.1 电压 9.1.2 电容量 9.1.3 电流 9.1.4 ESR与ESL 9.1.5 工作温度与寿命 9.1.6 热阻 9.2 DC-Link薄膜电容器的主要特性 9.2.1 薄膜电容器的进步 9.2.2 滤波薄膜电容器的基本参数分析 9.2.3 由薄膜电容器构成的滤波电容器的性能 0章 整流滤波电容器、DC-Link电容器、旁路电容器选型 10.1 整流滤波电容器、DC-Link电容器、旁路电容器的名称 10.2 整流滤波电容器、DC-Link电容器、旁路电容器的工作状态区别 10.3 负载状态与负载交流电流分量的关系 10.4 单相交流电供电条件下整流电路的主要参数 10.5 三相交流电供电条件下整流电路的主要参数 1章 开关电源整流滤波电容器选型 11.1 反激式开关电源的滤波电容器选型 11.2 桥式、推挽型开关电源的滤波电容器选型 11.3 正激式开关电源的滤波电容器选型 11.4 单相有源功率因数校正的输出滤波电容器选型 11.4.1 仅单相功率因数校正 11.4.2 功率因数校正接反激式开关电源 11.4.3 功率因数校正后级为桥式开关电源 11.4.4 功率因数校正后级为正激式开关电源 2章 谐振、半谐振变换器整流滤波电容器选型 12.1 电子镇流器中整流滤波电容器的选型 12.2 感应加热电源中整流滤波电容器的选型 3章 中低压变频器整流滤波电容器选型 13.1 电解电容器的快捷选型 13.2 电容器电容量的选型依据 13.3 三相380V输入变频器滤波电容器的电容量对变频器工作状态的影响 13.4 不同电容量时滤波电容器的状态 13.5 电磁兼容的间接分析 13.6 通过与电解电容器电容量代换关系选择薄膜电容器 4章 三相SPWM逆变器和变频器的DC-Link电容器选型 14.1 新型能源中DC-Link电容器的选型问题 14.2 三相SPWM逆变器和变频器DC-Link电容器的一般选择方法 14.3 新型能源中DC-Link电容器的选型实例 14.3.1 某3MW风电逆变器的DC-Link电容器 14.3.2 某100kW太阳能逆变器的DC-Link电容器 5章 高压变频器整流滤波电容器与SVG中的DC-Link电容器选型 15.1 高压变频器的整流滤波电容器 15.2 SVG中的DC-Link电容器

编辑推荐

陈永真编著的《整流滤波与DC-Link电容器特性工作状态分析选型》以电路的理论分析为基础，论述电力电子电容器在不同的电力电子电路中以及完成不同功能的电力电子电容器工作状态，要完成的功能以及对电容器性能的要求；通过实验获取不同的电力电子电路以及完成不同功能的电力电子电容器工作的实验数据，用实验数据来验证与修正理论分析的结果。给出应用在不同电力电子电路以及完成不同功能的电力电子电容器所需要的性能与参数，给出电力电子电容器选型的依据与数据。

文摘

序言

《电源系统中的关键要素：整流、滤波与DC-Link电容器的深度解析与工程实践》 本书聚焦于现代电力电子系统中不可或缺的三大核心组件——整流电路、滤波电路以及DC-Link（直流母线）电容器。在追求更高效、更可靠、更紧凑的电力转换解决方案的时代，对这些基础但至关重要的组成部分进行深入理解和精确分析，是工程师和研究人员面临的关键挑战。本书旨在提供一套全面、系统且具有实践指导意义的知识体系，帮助读者掌握这些关键要素的设计、分析、选型以及在实际工作状态下的性能评估，从而优化电力电子系统的整体性能。 第一部分：整流电路的理论基础与拓扑分析 本部分将从最基础的AC-DC变换原理出发，深入剖析各种常用整流拓扑的结构、工作原理、优缺点以及适用场景。 单相整流器： 涵盖半波、全波桥式整流器，详细阐述其工作过程、输出电压和电流的纹波特性、以及功率因数表现。针对不同应用需求，分析其优劣势，例如在低功率、对成本敏感的场合的应用。 三相整流器： 重点介绍三相全控桥和三相半控桥整流器，深入探讨其多相导通机制、输出电压的平滑性、以及对电网电流谐波的影响。分析在工业应用、大功率场合下三相整流器的重要性，并引入功率因数校正（PFC）技术的基础概念。 有源整流器（APFC）： 详细阐述有源功率因数校正技术，包括其基本原理、常用控制策略（如滞环控制、平均电流控制）以及如何实现单位功率因数和低谐波注入。分析有源整流器在提高电能利用率、减少电网污染方面的重要作用，并探讨其在各种高等级电源设备中的应用。 新型整流拓扑： 简要介绍一些先进的整流技术，例如多电平整流器、星座变换器等，探讨它们在实现高电压、高功率、低谐波方面的潜力。 第二部分：滤波电路的设计与分析 滤波电路是整流后的直流电压平滑化以及抑制高频噪声的关键。本部分将系统介绍各类滤波器的设计原则、分析方法以及实际应用。 无源滤波器： LC滤波器： 详细讲解电感（L）和电容（C）的滤波原理，包括低通、高通、带通等特性。分析不同结构（如π型、T型滤波器）的设计计算，包括如何根据纹波要求、负载特性来选择电感和电容的参数。强调电感饱和、电容等效串联电阻（ESR）等实际问题的影响。 RC滤波器： 探讨RC滤波器在低功率、对成本要求较高的场合的应用，分析其滤波特性和能量损耗。 有源滤波器： 串联型有源滤波器： 讲解其原理，如何通过与负载串联的方式来补偿电压跌落或抑制噪声。 并联型有源滤波器： 重点介绍并联型有源滤波器（Active Power Filter, APF）的结构和工作原理，分析其如何检测和注入补偿电流来消除谐波，提升电能质量。探讨不同控制策略（如基于FFT、瞬时无功功率理论）在有源滤波器中的应用。 滤波器性能评估： 介绍如何量化滤波器性能，例如纹波系数、插入损耗、带宽等关键指标，以及相关的测试方法。 第三部分：DC-Link电容器的特性与选型 DC-Link电容器是储存和释放能量、维持直流母线电压稳定、吸收开关损耗等关键功能的组件。本部分将深入剖析其电气特性、失效模式，并提供详细的选型指南。 DC-Link电容器的电气特性： 电容值与电压等级： 详细讲解如何根据系统功率、纹波要求、开关频率等因素计算所需的电容值。分析不同电压等级的电容器在不同应用场景下的适用性。 等效串联电阻（ESR）： 深入分析ESR对电容器发热、效率以及瞬态响应的影响。探讨ESR的温度依赖性、频率依赖性，以及如何选择低ESR电容器以减小损耗和提高可靠性。 等效串联电感（ESL）： 阐述ESL在吸收高频开关瞬变电流、引起振荡等方面的影响。分析如何通过优化布局、选择合适封装的电容器来减小ESL。 漏电流： 探讨漏电流对系统功耗和安全的影响，尤其是在高压大容量系统中。 寿命与可靠性： 详细分析影响电容器寿命的因素，如温度、电压、电流应力等，并介绍相关的可靠性模型（如Arrhenius模型）。 DC-Link电容器的常用类型： 铝电解电容器： 介绍其优点（高容值、低成本）和缺点（寿命相对较短、ESR较高、电压等级受限），以及其在低频、对寿命要求不高的场合的应用。 薄膜电容器（聚丙烯、聚酯）： 强调其低ESR、低ESL、良好的高频特性和长寿命，是DC-Link应用中的理想选择。详细分析不同介质薄膜电容器的特点和适用范围。 陶瓷电容器： 探讨其优异的高频特性和低ESL，但通常容量较小，在DC-Link中常用于并联作为高频滤波。 超级电容器（固态电解电容器）： 介绍其高能量密度和长寿命的特点，以及在能量缓冲、功率补偿等方面的应用前景。 DC-Link电容器的选型与设计： 静态选型： 基于功率、直流电压、纹波要求、环境温度等因素，推导计算电容值、电压等级、纹波电流承受能力等关键参数。 动态选型（考虑瞬态电流）： 详细讲解如何根据开关器件的开关特性、负载动态变化，计算DC-Link电容器需要承受的峰值电流和能量吸收能力。 多电容并联设计： 分析为何需要使用不同类型、不同容量的电容器进行并联，以兼顾大容量、低ESR、高频响应等需求，并讲解并联时的电流分配和均衡问题。 散热与安装： 探讨电容器的散热设计，以及合适的安装方式对电容器寿命和系统性能的影响。 DC-Link电容器的工作状态分析与失效模式： 发热分析： 详细计算电容器因ESR和纹波电流产生的热量，以及如何通过散热设计来控制其工作温度。 电压应力与纹波电流应力： 分析过高的电压或纹波电流对电容器寿命的加速损伤。 老化与失效机理： 详细阐述电解液蒸发、电极材料腐蚀、介质击穿等常见的失效机理，并介绍如何通过设计和操作来预防。 在线监测与寿命预测： 探讨用于监测电容器健康状态（如ESR变化、漏电流增加）的技术，以及基于监测数据进行寿命预测的方法。 第四部分：整流、滤波与DC-Link电容器的集成与系统优化 本部分将把前面各部分的内容有机结合，探讨如何在实际电力电子系统中进行整流、滤波和DC-Link电容器的集成设计，以及如何通过整体优化来提升系统性能。 典型应用场景分析： 结合开关电源、变频器、新能源并网逆变器、电动汽车充电桩等典型应用，分析这些场景下对整流、滤波和DC-Link电容器的具体要求和设计侧重点。 EMI/EMC设计考量： 探讨整流和滤波电路产生的电磁干扰（EMI）以及DC-Link电容器在高频开关时的辐射，如何通过合理的布局、屏蔽、以及额外的滤波措施来满足电磁兼容性（EMC）标准。 系统效率与功率密度优化： 分析整流、滤波和DC-Link电容器的损耗对系统整体效率的影响，以及如何通过选择高性能组件、优化设计参数来提高功率密度。 可靠性与寿命的权衡： 探讨在成本、性能、可靠性之间如何进行权衡，以及如何通过对关键组件（尤其是DC-Link电容器）的深入理解来设计更长寿命、更可靠的电力电子系统。 仿真与测试工具： 介绍常用的电路仿真软件（如PSpice, MATLAB/Simulink）在整流、滤波和DC-Link电容器设计中的应用，以及相关的实验测试方法和设备。 本书结构清晰，逻辑严谨，内容详实，既有深厚的理论基础，又紧密结合实际工程应用。每一章节都配备了详细的计算公式、图示和案例分析，旨在帮助读者在理解基础原理的同时，掌握实际的设计和选型技能。通过学习本书，读者将能够更加自信地应对电力电子系统设计中的挑战，为开发更高效、更可靠的电力电子产品奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这部书的封面上“整流滤波与DC-Link电容器特性工作状态分析选型”的标题，让我瞬间就联想到了自己在进行产品设计时，常常会遇到的一个关键环节。尤其是在高频开关电源领域，DC-Link电容器的性能直接关系到整个系统的稳定性和效率。我记得有一次，一个项目中因为DC-Link电容器的选型不够合适，导致电源在轻载和重载下的纹波表现差异巨大，甚至出现了周期性的啸叫声，最后不得不花费大量时间和资源去重新评估和更换。所以，当我看到这本书名时，我的第一反应就是，这本书或许能为我提供更系统、更深入的理论指导和实践经验，帮助我避免类似的“踩坑”。我特别好奇它在“工作状态分析”这部分会如何展开，是否会涉及电容器在不同工作频率、温度、电压下的损耗、ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感）的变化情况，以及这些变化对整流滤波电路整体性能的影响。另外，“选型”部分如果能提供一些量化的方法论，或者根据不同应用场景的优劣势分析，那对我来说将是极大的帮助。我总是觉得，好的选型是成功的一半，而这本书的标题恰恰点出了我的痛点。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电子电气工程中的一些基础但至关重要的模块情怀满满，而整流滤波电路无疑是其中的佼佼者。它们是连接交流电网和直流用电设备的桥梁，其设计的好坏直接影响到后续电路的工作性能和设备的可靠性。尤其是在当今对能源效率和电能质量要求日益提高的背景下，对整流滤波电路的优化设计变得尤为重要。这本书的标题——“整流滤波与DC-Link电容器特性工作状态分析选型”——让我觉得它触及到了这个领域的内核。我特别期待书中对于DC-Link电容器的“特性”和“工作状态分析”的深入探讨。我想知道，书中会如何剖析不同类型电容器（例如陶瓷电容器、电解电容器、薄膜电容器等）在DC-Link应用中的优劣势，以及它们在不同工作条件下的实际表现。例如，温度对电容器容量、ESR的影响，以及在高频开关过程中，电容器的ESL如何影响电流的瞬变响应，这些都是我工作中经常会遇到的技术难题。如果书中能提供一些实用的分析工具或方法，能够帮助我更准确地预测和评估电容器在特定工作状态下的性能，那这本书的价值就无法估量了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电力电子领域摸爬滚打多年的工程师，我深知DC-Link电容器在功率变换器中的核心地位。它不仅是能量缓冲的关键，更是影响系统电磁兼容性和热管理的重要因素。因此，一本能够系统性地分析DC-Link电容器特性，并指导如何进行合理选型的书籍，对我而言具有极大的吸引力。这本书的标题，尤其是“工作状态分析”这几个字，让我看到了它超越一般选型手册的深度。我非常好奇书中会如何去描述和量化这些“工作状态”，例如，是否会涉及电容器在纹波电流、电压应力、温度循环等动态条件下的疲劳寿命预测？书中对“选型”的阐述，是仅仅停留在参数匹配，还是会深入到基于应用场景的权衡取舍？比如，在要求长寿命、高可靠性的工业应用中，与追求成本效益、小型化的消费类产品，其DC-Link电容器的选型策略会有何不同？如果书中能够提供一些基于实际案例的分析，那就更好了，能够帮助我理解理论知识如何在复杂工程实践中落地。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在接触一些新能源相关的项目，其中涉及到不少电力电子的转换环节，对DC-Link电容器的性能要求确实很高。以往我更多的是依赖器件厂商提供的规格书和一些零散的经验来做选型，但总觉得不够系统，有时候也会遇到一些意想不到的问题。这本书的标题“整流滤波与DC-Link电容器特性工作状态分析选型”听起来就非常贴合我的需求。我尤其对“工作状态分析”这部分内容感到好奇，因为这涉及到电容器在实际工作环境下的动态表现，而这往往是规格书中难以完全体现的。我想了解书中是否会深入探讨电容器在不同负载、不同开关频率下，其等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）的变化对电路性能的影响，以及如何通过分析这些特性来优化设计。另外，对于“选型”，我希望书中不仅仅是给出选择某个型号的建议，而是能提供一套科学的评估体系，例如，如何根据项目的具体要求，如功率密度、效率、成本、寿命等，来综合考量不同电容器的优劣，从而做出最合适的选择。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事新能源汽车电子系统开发的工程师，深知DC-Link电容器在车载电源管理单元中的关键作用。它直接关系到整车能量转换效率、系统稳定性以及用户体验。我一直在寻找一本能够深入剖析DC-Link电容器的特性，并提供全面选型指南的参考书籍。这本书的标题——“整流滤波与DC-Link电容器特性工作状态分析选型”——立刻吸引了我的注意。我非常期待书中能够详细阐述DC-Link电容器在各种复杂工况下的“工作状态分析”，比如在不同温度、不同电压波动、不同纹波电流下的性能衰减、可靠性影响等。此外，对于“选型”部分，我希望能够看到超越简单参数对比的深入分析，例如，书中是否会讨论不同电容器材料（如陶瓷、薄膜、电解）在车载应用场景下的优劣势，以及如何根据具体需求（如空间限制、成本控制、高频特性、长寿命要求）来权衡和选择最适合的电容器技术。如果书中能提供一些实用的设计流程或案例研究，那就更完美了。