节点电压法

第一步：把电压源与阻抗的串联形式化为电流源与导纳的并联形式

第二步：标出节点，并把其中一个节点选为参考节点（一般为0电位点）

第三步：列出节点电压方程。

列方程方法：自电导乘以该节点电压 ∑与该节点相邻的互电导乘以相邻节点的电压=流入该节点的电流源的电流-流出该节点电流源的电流

【注：这里的“ ”是 考虑了互导纳是电导的相反数，如果不考虑相反数的话，这个“ ”就得写为“-”】

第四步：联立求解出上面所有的节点电压方程。

节点电压方程的基本形式：

……

其中：

Gii:自电导，恒为正，表示连接于节点i的支路的电导之和

Gij:互电导：恒为负，表示节点i、j的公共支路的电导之和

Uni:节点i的节点电压

Isii:电源注入节点i的电流

节点电压法比支路电流法优越在于它需要直接求解的方程数少于后者。建立节点法所用方程的方法非常简便。现今的电子计算机辅助电路分析程序，多是采用节点电压法编制的。

基尔霍夫定律从电路结构上反映了电路中电流和电压之间的约束关系。

它们是分析和求解复杂电路的基本定律，利用该定律分析电路可归纳为三种解题方法，即支路电流法、回路电流法、节点电压法。

一般来说，对于任一复杂电路均可用它们中的任一种方法求解。如果方法选择得当，就可使求解过程非常简便。能否选择适当的方法，

节点电压法是电路的系统分析方法之一，所谓节 点电压是指电路中任一节点与参考节点之间的电压，该电路分析方法的本质是先利用KVL 定理将各支路电流用节点电压表示，然后只列n－1 个节点的KCL 方程（n 为所分析电路的节点数）。

支路电流法既列KVL 方程又列KCL 方程，回路电流法只列KVL 方程，与这两种电路分析方法相比，当电路的节点数较少，支路数较多时，采用节点电压法简单，因为列的方程数较少。特别是当有理想电压源直接并接在两节点之间时，只要灵活应用节点电压法，便可以进一步减少所列的方程数。

以电路中节点电压为未知量，根据KCL写出独立的节点电流方程，然后联立求解出节点电压的方法。

对多支路两节点电路的计算尤为简便。

节点电压是指电路中任一点到参考点之间的电压，参考点人为选择.常以接地点为参考点。

当电路含有独立电压源构成的支路时，用此法会遇到困难。

因为无法用来在KCL方程中消去该支路的电流，所以事先应利用电源转移的办法，将此电压源移走，然后再用此法计算。

另外，电路若含有仅由压控电压源或流控电压源或流控非线性元件构成的支路时，此法由于同上的原因而不能用。

为了解决上述几种支路给本法造成的困难，人们又创立了广泛应用的修改的节点法。

这个方法是将那些难以处理（对节点电压法而言）的支路的电流也作为未知量引入节点方程内，同时再把它们的支路方程作为新方程引入节点方程组内形成独立方程数与未知量数相等的新方程组。求解这一新方程组仍可求得全部节点电压。

定义：即任选一节点做参考点，其他各点与参考点之间的电压差称为该点的节点电位，又称节点电压。

节点电位是为了应用节点电压法而出现的理念

定义：即任选一节点做参考点，其他各点与参考点之间的电压差称为该点的节点电位，又称节点电压。

节点电位是为了应用节点电压法而出现的理念。2100433B

前言

第1章 电路的基本概念和基本定律

1.1 电路的基本概念

1.2 理想电路元件

1.3 基尔霍夫定律

本章小结

习题

Multisim例题与习题

第2章 电路分析方法

2.1 电阻的串联与并联

2.2 电阻的星形联结和三角形联结

2.3 电源的等效变换

2.4 支路电流法

2.5 节点电压法

2.6 叠加定理2100433B

第1章 电网络图论基础

1.1 图的基本概念

1.1.1 图

1.1.2 树和基本回路

1.1.3 割集和基本割集

1.2 图的矩阵表示及关系

1.2.1 矩阵表示

1.2.2 矩阵A、B、Q之间的关系

1.2.3 电路方程的矩阵表示

1.3 网络的矩阵分析

1.3.1 支路的伏安特性

1.3.2 节点电压法

1.3.3 移源法

1.3.4 回路电流法

1.3.5 割集电压法

1.4 平面电路的对偶及其对偶规则

1.4.1 电路的对偶性

1.4.2 电路的对偶规则

1.5 无源二端口网络

1.5.1 二端口网络的参数

1.5.2 二端口网络综合的参数性质C

1.5.3 LC二端口网络的综合

第2章 瞬时功率理论

2.1 概述

2.1.1 功率定义

2.1.2 Budeanu理论

2.1.3 Fryze理论

2.1.4 Czarnecki理论

2.1.5 传统功率理论的局限性

2.2 瞬时功率理论

2.2.1 pq理论

2.2.2 改进的pq理论

2.2.3 同步参考坐标变换瞬时功率理论

2.3 基于正交分量的功率理论

第3章 开关型变换器拓扑理论

3.1 开关型变换器拓扑概述

3.2 开关型变换器拓扑规则

3.2.1 开关型变换器理想开关的定义

3.2.2 开关型变换器拓扑的基本开关单元

3.2.3 基本开关型变换器的拓扑组合规则

3.2.4 基于器件特性的变换器基本拓扑单元

3.3 开关型变换器的对偶设计

3.3.1 开关型变换器常用元件的对偶规则

3.3.2 基本开关型变换器的对偶设计

3.3.3 含有基本变换单元的开关型变换器的对偶设计

3.4 开关型变换器拓扑的三端开关模型法设计

3.5 基本开关型变换器的拓扑叠加设计

3.5.1 基本开关型变换器级联叠加的基本规则

3.5.2 基本开关型变换器的级联叠加设计举例

3.5.3 DC-DC开关型变换器级联叠加时的功率开关单元拓扑简化

3.6 DC-AC级联型组合变换器

3.6.1 DC-AC级联型组合变换器拓扑结构

3.6.2 DC-AC开关型变换器的拓扑叠加设计举例

第4章 开关型变换器的瞬态能量交换

4.1 概述

4.2 开关型变换器的宏观和微观因素

4.2.1 功率损耗

4.2.2 评述功率开关器件

4.3 短时瞬态过程研究方法论

4.3.1 电路理论分析的局限性

4.3.2 短时瞬态过程论

4.4 瞬态过程的影响因素

4.4.1 失效机制

4.4.2 主电路

4.4.3 控制模块与功率系统的相互影响

4.5 短时瞬态过程的研究方法

第5章 开关型变换器建模分析

5.1 概述

5.2 状态空间平均法

5.2.1 状态空间的基本定义

5.2.2 开关型变换器的变换方程

5.2.3 连续导通模式下的状态空间平均法

5.3 PWM开关模型法

5.3.1 PWM开关的定义

5.3.2 PWM开关的端口特性

5.3.3 PWM开关的等效电路模型

5.3.4 开关型变换器的PWM开关模型

5.4 等效变压器法

5.4.1 开关电路的等效变压器描述

5.4.2 三相VSR等效变压器dq模型电路

5.4.3 三相VSR等效电路简化

5.5 典型的开关型变换器线性模型

5.5.1 三相二极管/晶闸管整流器

5.5.2 PWM升压型整流器

5.5.3 三相PWM逆变器

5.5.4 矩阵式变换器

5.6 三相四桥臂逆变器的数学建模举例

5.6.1 不同坐标系下三相四桥臂逆变器的数学模型

5.6.2 不平衡负载下三相四桥臂逆变器的数学模型

5.6.3 非线性负载下三相四桥臂逆变器的数学模型

第6章 脉宽调制技术

6.1 概述

6.2 SPWM技术

6.2.1 电压正弦控制技术

6.2.2 电流正弦控制技术

6.3 SVPWM技术

6.4 三相VSR的空间矢量控制

6.4.1 三相VSR的一般数学模型

6.4.2 三相VSR空间电压矢量分布

6.4.3 三相VSR空间电压矢量的合成

6.5 三维SVPWM技术

6.5.1 基于静止αβγ坐标系的3D-SVPWM

6.5.2 基于静止abc坐标系的3D-SVPWM

6.5.3 3D-SVPWM算法的实现

6.5.4 3D-SVPWM的仿真验证

6.6 三电平SVPWM技术

6.6.1 三电平空间矢量概述

6.6.2 查表式SVPWM矢量发生

第7章 开关型变换器控制

7.1 概述

7.2 单相无源逆变器

7.2.1 逆变桥等效模型

7.2.2 输出滤波器模型

7.2.3 单相无源逆变器模型

7.2.4 单相无源逆变器闭环控制模型

7.3 有源逆变器

7.3.1 有源逆变器L形滤波器

7.3.2 有源逆变器LCL形滤波器

7.3.3 有源逆变器并网功率调节

7.4 逆变器控制设计

7.4.1 PID控制

7.4.2 重复控制

7.4.3 状态反馈控制

参考文献 2100433B