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

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陈永真 著

图书标签:

• 电力电子
• 整流滤波
• DC-Link
• 电容器
• 储能
• 开关电源
• 电路分析
• 可靠性
• 设计选型
• 功率电子

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030365484

版次：1

商品编码：11197636

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-04-01

用纸：胶版纸

页数：262

正文语种：中文

内容简介

　　《整流滤波与DC-Link：电容器特性·工作状态分析·选型》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。
　　《整流滤波与DC-Link：电容器特性·工作状态分析·选型》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，男，1956年生，辽宁人，1982年1月毕业于大连工学院。现任中国电源学会常务理事、科普工作委员会副主任、学术工作委员会委员、直流电源专业委员会委员；中国电工技术学会电力电子学会理事、学术工作委员会委员。辽宁工学院电力电子与电力传动硕士导师。参加2003～2004、2005年“863” 计划电动汽车重大专项的“解放牌混合动力城市客车用超级电容器组”项目。出版专著：《电容器及其应用》（科学出版社）。发表学术论文数十篇。

目录

第1篇 各类直流电源特性及电容器工作状态分析
第1章 单相桥式整流电路中的电容器工作状态分析
第2章 三相桥式整流电路中的电容器工作状态分析
第3章 直流电源特性分析

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
第5章 单相功率因数校正输出滤波电容器
第6章 谐振型、半谐振型变换器中的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
第8章 三相SPWM逆变器中的DC—Link电容器

第3篇 电力电子电窨器特性分析与选型
第9章 电力电子电容器特性分析
第10章 整流滤波电容器、DC—Link电容器、旁路电容器选型
第11章 开关电源整流滤波电容器选型
第12章 谐振、半谐振变换器整流滤波电容器选型
第13章 中低压变频器整流滤波电容器选型
第14章 三相SPWM变器和变频器的DC-Link电容器选型
第15章 高压变频器整流滤波电容器与SVG中的DC—Link电容器选型

前言/序言

电力电子系统中的关键环节：整流、滤波与DC-Link技术深度解析 电力电子技术是现代能源转换与管理的核心，而整流、滤波以及DC-Link（直流母线）技术则是构成绝大多数电力电子变换器不可或缺的三大基石。它们共同协作，确保了输入电能的有效转化、高质量输出，并为整个系统的稳定运行奠定基础。本书旨在深入剖析这些关键环节的内在机理、关键元器件的特性、实际工作状态的分析以及科学合理的选型方法，为工程师、研究人员和学生提供一份详实而实用的参考。 一、整流技术：AC向DC的蜕变之旅 整流，顾名思义，是将交流（AC）电能转换为直流（DC）电能的过程。根据应用需求和拓扑结构的差异，整流技术呈现出多样化的形态。 二极管整流器： 这是最简单、最基础的整流方式，通过二极管的单向导电性实现。从单相半波、全波整流，到三相桥式整流，它们在功率较低、对输出脉动要求不高的场合仍被广泛应用，例如小型电源适配器。本书将详细阐述不同类型的二极管整流器在不同负载下的输出电压、电流波形特性，分析其纹波系数、功率因数等关键参数，并探讨如何通过增加滤波元件来改善输出质量。 可控整流器（相控整流器）： 当需要对输出直流电压进行连续可调时，便引入了可控硅（SCR）、门极可控晶闸管（GTO）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等可控开关元件。这类整流器能够通过控制触发信号来调节输出电压的平均值，实现软启动、调压调频等功能。本书将深入探讨不同触发控制策略（如移相控制）对整流器输出特性、谐波含量以及输入功率因数的影响，并分析其在工业驱动、电网接入等领域的应用。 有源前端整流器（PFC整流器）： 随着对电能质量要求的不断提高，传统的二极管整流器和简单的可控整流器在输入端会产生大量的谐波，严重污染电网。有源前端整流器（AFE）则通过引入功率开关器件和复杂的控制算法，主动地将输入的交流电流调制成正弦波，并与电压同相，从而实现极高的输入功率因数（接近1）和极低的谐波注入。本书将详细介绍各种PFC拓扑（如升压PFC、降压PFC、升降压PFC），剖析其工作原理，分析其在不同工作模式下的动态响应和稳态性能，并重点讲解实现单位功率因数和低谐波注入的关键控制技术，如滞环控制、平均电流控制、模型预测控制等。 二、滤波技术：净化的艺术 整流后的直流电压并非平滑的直流，而是含有一定程度的脉动，即纹波。滤波技术正是为了消除或显著减小这些纹波，获得接近理想直流输出的关键手段。 无源滤波： 这是最常见的滤波方式，主要利用电感（L）和电容（C）的储能特性来平滑电流和电压。 电容滤波： 在整流器输出端并联电容，利用其充放电来填补电压的低谷，是最简单有效的纹波抑制方法。本书将分析不同容值对纹波抑制效果的影响，以及电容的ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感）对滤波性能和损耗的影响。 电感滤波： 在整流器输出端串联电感，利用其阻止电流快速变化的特性来平滑电流。本书将讨论电感在不同负载下的漏感、饱和特性，以及如何通过电感设计来优化滤波效果。 LC滤波器： 将电感和电容组合起来，构成二阶甚至更高阶的滤波器，可以获得更优异的滤波性能，有效抑制特定频率的纹波。本书将深入研究LC滤波器的频率响应特性，分析其截止频率、阻带衰减等参数，并探讨不同LC结构（如π型、T型）的优缺点。 RC滤波器： 同样利用电阻和电容的特性，常用于信号滤波或低功率场合。 有源滤波： 当无源滤波无法满足高精度、宽频谱或动态响应的要求时，有源滤波技术便应运而生。有源滤波器通常通过功率开关器件和控制电路，主动地产生一个与原始纹波大小相等、相位相反的电流或电压，从而抵消纹波。本书将介绍不同类型的有源滤波器，如谐波补偿器、电压补偿器，并分析其工作原理、补偿能力以及与系统动态的交互。 开关模式电源中的滤波： 在开关模式电源（SMPS）中，滤波器的设计尤为重要。本书将结合SMPS的拓扑结构（如Buck、Boost、Buck-Boost），详细分析其输入滤波和输出滤波的设计原则，重点关注开关损耗、电磁干扰（EMI）抑制以及能量存储的需求。 三、DC-Link（直流母线）：能量的枢纽 DC-Link，即直流母线，是电力电子变换器内部用于连接整流器（或AC/DC预转换器）和逆变器（或DC/DC转换器）的中间直流环节。它扮演着能量缓冲、能量存储和电压支撑的关键角色。 DC-Link电容器： DC-Link的核心元件是DC-Link电容器。它负责存储能量，在瞬态负载变化时提供能量补充，并在电网波动时起到缓冲作用。 电容器的特性分析： 本书将深入研究DC-Link电容器的各项关键特性，包括： 容量（Capacitance）： 决定了其能量存储能力和纹波抑制效果。 耐压（Voltage Rating）： 必须远高于DC-Link的直流电压，并考虑裕量。 ESR（等效串联电阻）： 影响纹波损耗、发热以及滤波效率。低ESR对于高频开关应用至关重要。 ESL（等效串联电感）： 影响高频响应和EMI。低ESL有助于减小开关瞬态电压尖峰。 介质材料： 如铝电解、薄膜（聚丙烯、聚酯）、陶瓷等，它们决定了电容器的能量密度、寿命、温度特性和成本。 寿命（Lifetime）： 特别是铝电解电容器，其寿命与工作温度、电压和纹波电流密切相关。 纹波电流能力（Ripple Current Capability）： DC-Link电容器需要承受较大的纹波电流，其额定纹波电流能力是选型的关键指标。 DC-Link电容器的工作状态分析： 电压动态： 分析DC-Link电压在不同负载、不同工作模式下的变化规律，包括瞬态响应、稳态波动等。 电流分布： 探讨DC-Link电容器上的电流纹波特性，以及其对电容器发热和寿命的影响。 功率循环： 分析DC-Link电容器在能量传输过程中的充放电循环，以及由此产生的损耗。 EMI耦合： 讨论DC-Link电容器与开关器件之间的EMI耦合机制，以及如何通过合理布局和设计来抑制EMI。 DC-Link电容器的选型： 容量的确定： 基于系统动态响应要求、纹波电压允许范围以及能量缓冲需求来计算所需的最小容量。 耐压等级的选择： 考虑最大工作电压、电压尖峰和安全裕量。 ESR和ESL的匹配： 根据开关频率、纹波电流和EMI抑制需求，选择合适的ESR和ESL。 纹波电流额定值的考虑： 确保电容器能够承受预期的纹波电流而不至于过热损坏。 寿命和可靠性： 根据应用环境和预期寿命，选择合适的电容器类型和品牌。 热管理： 考虑电容器的自发热，以及所需的散热措施。 多电容并联与串联： 分析并联和串联使用电容器的优势和劣势，以及如何优化配置以达到最佳效果。 DC-Link的拓扑结构： 除了电容器，DC-Link的结构也直接影响系统的性能。本书将讨论不同形式的DC-Link，如单级DC-Link、多级DC-Link，以及它们在不同应用中的优缺点。 DC-Link的保护： 探讨DC-Link过压、过流保护的必要性，以及相应的保护电路设计，如放电电阻、熔断器等。 四、协同工作与系统集成 本书强调，整流、滤波和DC-Link技术并非孤立存在，而是相互依存、协同工作，共同构成完整的电力电子系统。 系统性能的关联性： 分析整流器输入功率因数、滤波器的纹波抑制能力以及DC-Link电容器的储能特性如何共同决定整个系统的效率、电能质量和动态响应。 设计流程与优化： 提供一套系统性的设计思路，从系统需求出发，逐步确定整流拓扑、滤波策略和DC-Link配置，并对各个环节进行优化，以实现最佳的性能和成本效益。 实际应用案例分析： 通过分析各种实际应用场景，如电机驱动、电动汽车充电器、光伏逆变器、开关电源等，具体展示整流、滤波与DC-Link技术的应用方法和设计考量，帮助读者将理论知识转化为实践能力。 本书将以清晰的逻辑、详实的理论推导、丰富的图表和实用的工程经验，力求成为电力电子领域研究者和实践者的宝贵参考，助力他们在复杂多变的电力电子世界中构建更高效、更可靠、更智能的能源转换系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容简直是电化学领域的“百科全书”！我一直对固态电解电容器在高温环境下的性能衰减感到好奇，尤其是在新能源汽车的动力电池系统中，这种电容器的可靠性至关重要。书里详细阐述了不同电解质体系对电容器在极端温度下的电化学稳定性影响，通过大量的实验数据和机理分析，解释了为何某些材料在高温下会加速分解，导致内阻升高和容量下降。特别让我印象深刻的是，书中对比了常用的聚合物电解质和无机固态电解质的优劣，并提出了提高固态电容器在高温下工作寿命的几种策略，例如优化电极材料的表面钝化处理、引入新型的阻隔层材料等。虽然这本书的篇幅不算小，但每一页都充满了干货，对于从事高性能电子元器件研发的工程师来说，无疑是一本不可多得的参考资料，它不仅提供了理论指导，更重要的是给出了切实可行的工程解决方案，让我在面对实际技术难题时，能够有一个清晰的思路和更深厚的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

近年来，随着电动汽车和可再生能源的快速发展，DC-Link电容器在其中的作用愈发关键。我一直在寻找一本能够深入剖析DC-Link电容器在实际工作中如何表现的书籍，这本书正是我的期望所在。书中不仅详细介绍了不同类型DC-Link电容器的基本原理和特性，更着重于分析它们在各种复杂工况下的工作状态。例如，在电动汽车的驱动逆变器中，DC-Link电容器需要承受高频纹波电流和温度变化，书中通过详细的机理分析和实验数据，解释了电容器在这些极端条件下发生的损耗、发热以及寿命衰减等问题，并提供了相应的改善措施。我还从书中学习到了如何根据具体的应用需求，例如功率等级、工作频率、环境温度等，来精确计算DC-Link电容器的额定电压、纹波电流承受能力以及所需的寿命。书中对电容器可靠性评估方法的介绍，也让我能够更好地理解和预测电容器的长期性能，从而在设计阶段就能够避免潜在的故障风险，确保电力电子系统的稳定运行，对于我从事电动汽车动力总成研发工作来说，这本书提供了非常宝贵的技术参考和指导。

评分☆☆☆☆☆

我是一名嵌入式系统的爱好者，最近在尝试设计一款低功耗的电源管理模块，对电容器的充放电特性以及它们在储能和稳压方面的作用产生了浓厚的兴趣。这本书虽然侧重于电力电子领域，但其对电容器工作状态的深入分析，恰好满足了我的需求。书中详细阐述了电容器在不同电路拓扑中的充放电过程，包括了理想电容器模型和实际电容器模型的差异，以及ESR、ESL（等效串联电感）对充放电速率和纹波的影响。我尤其关注书中关于电容器纹波电流承受能力和寿命预测的部分，这对于设计一个高效且耐用的电源模块至关重要。书中通过大量的仿真和实验数据，展示了不同工作条件下电容器温度升高、容量衰减等现象，并给出了相应的解决方案，例如优化电路布局以改善散热、合理选择电容器类型以适应特定工作频率等。这本书的内容帮助我更深刻地理解了电容器作为储能元件的关键作用，以及如何根据实际应用需求，精确设计和选择合适的电容器，从而达到最佳的性能和可靠性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚入行的电力电子工程师，我对DC-Link电容器的选择一直感到困惑。市面上的电容器种类繁多，性能参数更是五花八门，常常让我无从下手。这本书简直是我学习路上的“指路明灯”。它系统地介绍了不同类型DC-Link电容器（如陶瓷电容器、铝电解电容器、薄膜电容器等）的物理结构、材料特性以及它们各自在额定电压、额定电流、温度范围、频率响应等方面的优缺点。书中的图表非常清晰，将复杂的参数用直观的方式呈现出来，让我能够快速比较不同电容器的适用性。更让我惊喜的是，书中提供了详细的选型流程和计算公式，指导我如何根据具体的应用场景（如逆变器、变频器等）和技术要求，来确定所需的电容器容值、额定电压、纹波电流承受能力以及寿命要求。书中关于电容器的可靠性分析和失效模式的讲解，也让我对电容器的长期运行有了更全面的认识，学会了如何规避潜在的风险，这对于提高电力电子设备系统的稳定性和安全性非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在研究数字信号处理在通信系统中的应用，特别是关于高频滤波器的设计。这本书虽然标题是关于整流滤波的，但其中关于电容器频率响应特性和ESR（等效串联电阻）对电路动态性能影响的分析，给了我非常大的启发。书中通过建立详细的电容器等效电路模型，深入剖析了电容器在不同频率下的阻抗变化规律，以及ESR如何影响滤波器的通带纹波和瞬态响应。特别是关于高频下电容器趋肤效应的讨论，以及如何选择低ESR的电容器以减小损耗和提高滤波效率，这对我设计高频滤波器至关重要。我还学到了如何根据实际电路的带宽需求，精确计算所需电容器的容值和ESR上限，这避免了盲目选型和不必要的成本。书中还提到了电容器在非线性负载下的谐波抑制能力，这对于理解和优化通信系统中信号完整性问题非常有帮助。这本书的内容虽然不是直接讲解数字滤波理论，但其关于关键元器件特性的深入分析，能够极大地提升工程师对滤波电路工作原理的理解深度，从而设计出更优化的系统。

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书本质量一般，内容还不错

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希望你能越做越好，成长有你有我大家一起来，很好的宝贝。

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一本很不错的专业书籍

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很好的书籍很好的学习必备佳品，，，，希望宣传能给力的，能越做也好，下次还会在来的额，京东给了我不一样的生活，这本书籍给了我不一样的享受，体会到了购物的乐趣，让我深受体会啊。

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一直在找相关书籍 还是不错的

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评分☆☆☆☆☆

有骗钱的意思，书写得不好，但也不是一文不值。