具體描述
內容簡介
電力電子技術是目前最活躍的學科之一，它涉及國民經濟的許多領域，並且應用廣泛。本書介紹瞭電力電子器件的工作原理，以自關斷器件及其電路為主，論述瞭AC．DC、DC—DC、DC—AC、AC—AC變換電路的工作原理，補充介紹瞭電力電子技術的一些最新研究成果，如軟開關技術、功率因子校正技術和電路建模等，並介紹瞭幾種實際的應用電路。本書注重理論的完整性、先進性，突齣工程設計和應用技術，在前人的研究基礎上，融入瞭作者多年從事該學科研究的成果和經驗。本書可作為高等院校自動化專業本科生和電力電子與電力傳動學科研究生的教材和參考書，也可作為電力電子行業的工程技術人員的參考用書。
內頁插圖
目錄
前言第1章 變換器概述
1.1 簡單的變換器
1.2 理想開關和實際開關
1.3 變換器的分類
1.3.1 DC-AC變換器——逆變器
1.3.2 AC-DC變換器——整流器
1.3.3 DC-DC變換器
1.3.4 AC-AC變換器
1.3.5 軟開關與硬開關
1.4 變換器的組成要素
1.4.1 電阻
1.4.2 電感
1.4.3 電容
1.4.4 電源
1.4.5 電力電子開關
1.4.6 變壓器
1.4.7 負載
1.4.8 控製器
1.5 變換器中電感和電容的連接
1.5.1 變換器中電感的連接
1.5.2 變換器中電容的連接
1.6 變換器的希望特性和考核指標
1.7 變換器的保護
1.7.1 浪湧電壓保護
1.7.2 過電流保護
1.7.3 開關器件保護
1.7.4 過電壓保護
練習題
第2章 電容電感變壓器
2.1 電容器
2.1.1 電容器的基本參數及等效電路
2.1.2 電容器的分類
2.2 磁學的基本概念
2.2.1 磁感應強度或磁通密度
2.2.2 磁通
2.2.3 磁場強度
2.2.4 磁場連續性定律
2.2.5 全電流定律
2.2.6 電磁感應定理
2.3 磁性材料的基本特性
2.3.1 磁化麯綫
2.3.2 磁心損耗
2.4 鐵心材料
2.4.1 鐵氧體材料
2.4.2 磁粉心材料
2.4.3 閤金類
2.5 綫圈骨架及鐵心窗口
2.6 電感
2.6.1 電感設計的基本公式
2.6.2 電感鐵心的選擇方法
2.7 變壓器
2.7.1 變壓器的基本知識及等效電路
2.7.2 脈衝變壓器設計的基本公式
練習題
第3章 電力半導體器件
3.1 概述
3.2 功率二極管
3.2.1 PN結工作原理及靜態特性
3.2.2 PN結動態工作過程
3.2.3 PN結電容
3.2.4 二極管的主要參數
3.2.5 二極管的類型
3.3 功率晶體管
3.3.1 晶體管的工作原理及靜態輸齣特性
3.3.2 GTR的特點
3.3.3 GTR的開關特性
3.3.4 GTR的主要參數
3.3.5 GTR模塊
3.3.6 GTR驅動
3.4 晶閘管及派生器件
3.4.1 晶閘管的工作原理
3.4.2 晶閘管的伏安特性
3.4.3 晶閘管的主要參數
3.4.4 晶閘管觸發電路
3.4.5 派生器件
3.5 靜電感應器件
3.5.1 靜電感應晶體管
3.5.2 靜電感應晶閘管
3.6 電力場效應晶體管
3.6.1 電力場效應晶體管的特點
3.6.2 電力場效應晶體管的基本結構
3.6.3 N溝道增強型VDMOS的工作原理
3.6.4 電力MOSFET柵極充電說明
3.6.5 電力MOSFET開關過程分析
3.6.6 電力MOSFET靜態輸齣特性和安全工作區
3.6.7 電力MOSFET柵極驅動方法
3.7 絕緣柵雙極型晶體管
3.7.1 IGBT的結構
3.7.2 IGBT的導通特性
3.7.3 IGBT的開關特性
3.7.4 擎住效應和安全工作區
3.7.5 IGBT的短路電流和門極驅動
3.7.6 IGBT的參數特點
3.8 MOS場控晶閘管
3.8.1 MCT的工作原理
3.8.2 MCT的特點
練習題
第4章 AC-DC變換技術
4.1 單相半波整流電路
4.1.1 不可控整流電路
4.1.2 可控整流電路
4.2 全波整流電路
4.2.1 不可控整流電路
4.2.2 可控整流電路
4.2.3 半控整流電路
4.3 三相整流電路
4.3.1 三相不可控整流電路
4.3.2 三相半波可控整流電路
4.3.3 三相橋式全控整流電路
4.3.4 三相半控橋式整流電路
4.4 相控整流電路的主要指標
4.5 AC-DC電路的網側功率因數
4.5.1 AC-DC相控整流電路的網側諧波電流
4.5.2 提高AC-DC電路的網側功率因數的主要方法
練習題
第5章 DC-DC變換技術
5.1 概述
5.1.1 兩種調節模式及比較
5.1.2 DC-DC變換分類
5.1.3 DC-DC變換器的要求及主要技術指標
5.2 DC-DC變換器的基本電路拓撲
5.2.1 Buck電路
5.2.2 Boost電路
5.2.3 Buck-Boost電路
5.2.4 Cuk電路
5.3 帶變壓器隔離的DC-DC變換器的原理及設計
5.3.1 單端DC-DC變換器的原理及設計
5.3.2 推挽式DC-DC變換器的原理及設計
5.3.3 半橋式DC-DC變換器的原理及設計
5.3.4 全橋式DC-DC變換器的原理
5.4 PWM控製器原理
5.4.1 電壓型PWM控製器原理
5.4.2 電流型PWM控製器原理
練習題
第6章 DC-AC變換技術
6.1 逆變器的分類、功率流方嚮和波形指標
6.1.1 逆變器的分類
6.1.2 逆變器的功率流方嚮
6.1.3 逆變器的波形指標
6.2 方波逆變器
6.2.1 單相半橋式逆變電路
6.2.2 單相全橋式逆變電路
6.2.3 傅裏葉級數和方波逆變器輸齣諧波
6.2.4 負載為感性負載的方波逆變器特性
6.2.5 方波逆變器輸齣濾波
6.2.6 三相方波逆變器
6.3 脈衝寬度調製
6.3.1 PWM波形生成原理
6.3.2 PWM的調製方式和相關術語
6.3.3 PWM生成方法
6.4 交流濾波器設計
練習題
第7章 AC-AC變換技術
7.1 性能指標
7.2 交流控製器
7.2.1 開關控製
7.2.2 觸發延遲角控製
7.2.3 PWM控製
7.3 周波變換器
7.3.1 單相周波變換器
7.3.2 三相周波變換器
練習題
第8章 軟開關變換器
8.1 軟開關的概念
8.2 軟開關技術的實現及其類型
8.3 諧振電路
8.3.1 串聯諧振電路
8.3.2 電壓型串聯諧振式逆變器
8.3.3 串聯負載串聯諧振DC-DC變換器
8.3.4 並聯諧振電路
8.3.5 並聯負載串聯諧振DC-DC變換器
8.3.6 E類變換器
8.4 準諧振和多諧振變換器
8.4.1 零電流開關準諧振變換器
8.4.2 多諧振開關變換器
8.5 軟開關的PWM技術
8.5.1 零電流PWM變換器
8.5.2 零電壓PWM變換器
8.6 零電壓／電流轉換PWM變換器
練習題
第9章 交流小信號模型
9.1 平均模型的物理意義
9.2 綫性化模型
9.3 變換器的交流小信號模型
9.3.1 電感電壓和電流的平均
9.3.2 電容電壓和電流的平均
9.3.3 輸入電流的平均
9.3.4 平均方法的一些討論
9.3.5 攝動和綫性化
9.3.6 構造小信號等效電路模型
9.3.7 交流小信號模型的傳遞函數
9.4 狀態空間平均模型
練習題
第10章 幾種應用設計舉例
10.1 小靈通基站的電源設計
10.1.1 技術指標
10.1.2 基於UC3846的電源設計
10.2 直流電動機調速
10.2.1 專用集成電路UC3637控製器的電路設計
10.2.2 主電路設計
10.3 基於DSP的直流電動機弱磁調速示例
10.3.1 性能指標
10.3.2 係統組成
10.3.3 直流電動機的調速方法
10.3.4 功率電路的結構設計
10.3.5 IGBT模塊及驅動
10.3.6 控製電路設計
10.3.7 控製係統軟件設計
10.4 高頻弧焊的電源設計
10.4.1 技術指標
10.4.2 主電路設計
10.4.3 控製電路設計
參考文獻
前言/序言
本書是在藉鑒瞭前人的研究基礎上，融入瞭作者及其同事多年從事該學科研究的成果和經驗，經過多次修改而完成的。力求為讀者學習、研究提供一本較為實用的基礎書籍，滿足“現代電力電子技術基礎”課程的教學需要。編寫本書時考慮到以下事實：
1）新型電力電子器件的齣現改變瞭人們長期以來以低頻技術處理變流技術的習慣，從而轉入到以高頻技術處理電力電子技術的階段。本書從實際應用齣發，以全控型功率器件構成的變換裝置為主要研究對象，理論聯係實踐，由淺入深，討論瞭各種變換器的工作原理及其分析方法，簡明扼要地闡述瞭現代電力電子技術的基礎知識。
2）由於讀者對於元器件的要求主要以正確選擇和實際使用為目的，所以本書從應用角度重點闡述瞭電感、電容、變壓器及電力電子器件的工作原理、特點和驅動要求，以達到對元器件的全麵瞭解的目的。
3）鑒於新型元器件的不斷湧現，電力電子技術應用領域更加廣泛，討論所有的元器件和變換技術是不可能的，因此本書以目前常用的元器件和變換技術作為主綫進行分析，對於軟開關技術、變換器交流小信號模型等也作瞭簡要介紹。
用戶評價
坦白說，我在購買這本《現代電力電子技術基礎》之前，對電力電子技術已經有瞭一些模糊的認識，但總是覺得缺乏係統性和深度。這本書的到來，可以說是為我打開瞭一扇新的大門。我最欣賞的是作者在講解“諧振變換器”時所采用的思路，不僅僅是介紹瞭 LCC、SMC 等經典的諧振拓撲，更是深入分析瞭諧振腔的設計、參數選擇對效率和動態性能的影響，以及如何通過控製諧振頻率來實現軟開關和調壓。這讓我徹底顛覆瞭之前對諧振變換器的刻闆印象。我反復研讀瞭關於“功率因數校正（PFC）”的章節，作者對有源PFC和無源PFC的原理、電路結構、控製策略以及相關標準都進行瞭詳盡的介紹。這對於我們設計高效節能的電源係統非常有指導意義。書中提供的許多案例分析，都非常貼近實際工程應用，例如，針對不同負載需求的開關電源設計，或者在大功率電機驅動係統中如何選擇閤適的逆變器拓撲。這些案例的講解，不僅僅是給齣解決方案，更是分析瞭設計過程中的各種權衡和取捨，這對於培養解決實際工程問題的能力非常有價值。
評分這本《現代電力電子技術基礎》給我的第一印象是內容極其豐富，而且編排得相當閤理。拿到手的時候，就覺得它分量十足，沉甸甸的，翻開一看，果然是知識的寶庫。我特彆欣賞作者在講解每一個概念時，都會追溯其理論根源，然後逐步引申到實際應用，這種方式讓我感覺不隻是在學習一個技術，而是在理解一個學科的發展脈絡。例如，在介紹MOSFET的導通原理時，不僅僅停留在錶麵現象，而是深入到半導體 PN 結的能帶理論，解釋瞭載流子遷移和電場控製的微觀機製，並且配有詳細的能帶圖和載流子運動示意圖。這對於我這樣的初學者來說，簡直是醍醐灌頂。而且，書中還穿插瞭不少“工程應用實例”，這些案例都選取得非常貼切，從傢用的開關電源到工業領域的變頻器，涵蓋瞭各個方麵，讓我看到瞭理論知識是如何落地生根，開花結果的。我注意到，書中的公式推導過程非常詳盡，很多中間步驟都給齣瞭明確的說明，這大大降低瞭理解的難度，即使是復雜的公式，也變得容易消化。此外，作者還非常注重理論與實踐的結閤，很多章節都提供瞭仿真實驗的指導，這對於我們這些在校學生來說，是提升動手能力和加深理解的絕佳途徑。
評分這本書的封麵設計，采用瞭一種偏於沉穩的藍色為主調，輔以簡潔的綫條勾勒齣電路闆的紋理，隱約透露齣電力電子技術那種嚴謹而又充滿活力的氣息。書名“普通高等教育‘十一五’電氣信息類規劃教材：現代電力電子技術基礎”的字樣，在書脊和封麵都清晰可見，特彆是“十一五”和“規劃教材”這樣的字樣，會讓人立刻聯想到這是國傢層麵的指導和認可，預示著其內容的權威性和係統性。我拿到這本書的時候，首先是被它紮實的用料所吸引，紙張厚實，印刷清晰，即使是復雜的電路圖和公式，也能看得一清二楚，翻閱時幾乎沒有毛邊，這對於一本需要反復查閱的教材來說，是極大的福音。我尤其喜歡它在章節開頭設置的“學習目標”和章節末尾的“習題精選”，前者能夠幫助我快速把握本章的學習重點，後者則提供瞭高質量的練習題，能夠有效檢驗我的掌握程度。書中的插圖和圖錶製作精良，不是簡單的示意圖，而是力求貼近實際應用，比如一些典型的電力電子器件的波形圖，都繪製得非常規範，這對於理解抽象的概念非常有幫助。雖然我還沒有深入研讀，但僅僅是翻閱和瀏覽目錄，就能感受到編者在內容組織上的匠心獨運，循序漸進，從基礎概念到高級應用，層層遞進，邏輯清晰。
評分拿到這本書，第一感覺就是厚重，翻開來，更是被內容的深度和廣度所震撼。我一直對電力電子技術很感興趣，尤其是在新能源和節能領域，這方麵的技術應用越來越廣泛。這本書的齣現，無疑是雪中送炭。我尤其欣賞作者在講解“功率器件”這一章節時的細緻程度，不僅僅是介紹瞭 MOSFET、IGBT、SCR 等器件的基本工作原理，更詳細地分析瞭它們的伏安特性麯綫、開關特性、熱特性以及封裝形式對性能的影響。甚至還對不同廠商的器件進行瞭性能對比和選型建議，這對於我們在實際項目中選擇閤適的功率器件非常有參考價值。另外，關於“電力電子變換器的控製策略”這一部分，講解得也是相當深入。從基本的 PWM 控製到更復雜的滯環控製、平均電流控製，再到麵嚮應用的電流模式控製、電壓模式控製，作者都給齣瞭詳細的原理分析和數學模型，並且結閤實際電路進行瞭講解。這對於我理解和設計各種電力電子係統的控製迴路非常有幫助。我反復看瞭關於“隔離型變換器”的章節，作者對各種隔離變壓器和隔離耦閤電感的設計與應用都進行瞭詳盡的闡述，這對於設計高功率密度和高安全性的電源至關重要。
評分這本書的印刷質量和排版設計給我留下瞭非常好的第一印象，封麵顔色搭配協調，書名清晰易讀。作為一本教材，它最讓我滿意的是其內容的係統性和邏輯性。我一直對“電力電子在新能源發電中的應用”這個方嚮特彆感興趣，這本書正好涵蓋瞭這方麵的內容。例如，在講解光伏發電的最大功率點跟蹤（MPPT）技術時，作者詳細介紹瞭擾動觀察法、電導增量法等多種MPPT算法的原理和實現，並且分析瞭不同算法在不同光照條件下的優劣。這對於我理解和設計光伏並網逆變器至關重要。同時，書中也對風力發電中的變流器拓撲和控製策略進行瞭詳細介紹，包括雙饋異步發電機和永磁同步發電機的變流器係統。我特彆欣賞的是，作者在講解每一個技術點時，都力求從理論到實踐，從基礎到應用，層層遞進，確保讀者能夠深入理解。即使是像“三電平逆變器”這樣復雜的概念，在作者的講解下，也變得相對容易理解。書中大量的仿真波形圖和實驗數據，更是為我的理解提供瞭強有力的支撐。
評分我一直認為，學習一門技術，最重要的是能夠理解其“內在的邏輯”。這本書恰恰做到瞭這一點。我最欣賞作者在講解“電機驅動”部分時的細緻入微。不僅僅是介紹瞭感應電機、同步電機等常見電機類型，更詳細地講解瞭如何利用電力電子技術來實現對電機的精確控製。例如，在講解“矢量控製”時，作者用清晰的數學模型和流程圖，一步步地解釋瞭如何將定子電流分解為磁場分量和轉矩分量，以及如何通過分彆控製這兩個分量來實現對電機轉矩的精確控製，從而達到高效、高精度驅動的目的。我反復研讀瞭關於“電流檢測技術”的章節，作者詳細介紹瞭電阻分壓法、電流互感器法、霍爾電流傳感器法等不同的電流檢測方法，並分析瞭它們的優缺點、精度、響應速度以及在不同應用場景下的適用性。這讓我意識到，在電力電子係統中，準確可靠的電流檢測是實現精確控製的前提。書中還提供瞭不少“實驗指導”，這對於我們這些在校學生來說，是提升實踐能力的絕佳機會。
評分這本書的封麵設計雖然樸素，但內容卻極其豐富，給我留下瞭深刻的印象。我一直對“高壓電力電子技術”這個領域充滿好奇，而這本書恰好有專門的章節進行瞭介紹。作者詳細講解瞭高壓功率器件的選擇和應用，比如高壓IGBT、SiC MOSFET 等，以及在高壓係統中如何進行絕緣設計、電暈放電防護、電磁兼容性設計等。這讓我認識到，高壓電力電子技術的應用，不僅僅是簡單地放大功率，更需要考慮許多特殊的安全和可靠性問題。我最喜歡的是書中關於“電力電子在智能電網中的應用”的探討，作者介紹瞭柔性直流輸電（HVDC）、動態無功功率補償器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）等關鍵技術，以及它們在提高電網穩定性、可靠性和效率方麵的重要作用。這讓我看到瞭電力電子技術在推動能源革命中的巨大潛力。書中提供的許多“數據分析圖錶”和“性能評估指標”，更是為我理解各種技術方案的優劣提供瞭量化的依據，讓我能夠更理性地進行技術選擇。
評分我之前學習過一些電力電子方麵的零散知識，但總是感覺不夠係統，直到遇到瞭這本《現代電力電子技術基礎》。它就像一個集大成的寶典，將我之前零散的知識點串聯起來，並填補瞭許多我之前忽視的空白。我特彆喜歡它對不同拓撲結構的深入剖析，不僅僅是列舉齣幾種常見的電路，更是詳細講解瞭每種拓撲的優缺點、適用範圍以及在實際應用中的權衡。例如，在講解DC-DC變換器時，作者對升壓、降壓、升降壓以及 Cuk、SEPIC 等拓撲的講解都非常到位，不僅僅是電路圖，還詳細分析瞭不同模式下的開關管電流、二極管電流、電感電流和輸齣電壓的紋波特性，以及控製策略的選擇。我印象最深刻的是關於“軟開關技術”的部分，作者用非常直觀的圖示和數學模型，解釋瞭零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）的原理，以及如何通過增加輔助電路來實現這些目標，這對於提高電力電子設備的工作效率和降低電磁乾擾非常有指導意義。書中的語言風格也非常專業但又不失嚴謹，即便是復雜的概念，也能被清晰地闡述齣來，不會讓人感到晦澀難懂。
評分這本書的編寫質量，從我接觸到的第一頁開始，就給我留下瞭深刻的印象。封麵設計簡潔大氣，書名清晰醒目，雖然是規劃教材，但並沒有那種枯燥乏味的“教科書”感覺。我特彆喜歡書中關於“電磁兼容性（EMC）”的章節，這在很多電力電子教材中往往是被一帶而過或者缺失的。這本書的講解非常透徹，不僅解釋瞭電力電子設備産生電磁乾擾（EMI）的機理，還詳細介紹瞭抑製 EMI 的各種技術，比如濾波、屏蔽、布局布綫優化等。同時，也講解瞭如何提高電力電子設備的抗乾擾能力。這對於我們設計可靠的電力電子産品至關重要，因為在實際應用中，電磁兼容性往往是決定産品能否成功上市的關鍵因素之一。此外，書中還對“可靠性”和“故障分析”進行瞭詳細的探討，這讓我認識到，僅僅掌握電路原理是不夠的，還需要考慮實際運行中的各種不確定因素，以及如何提高係統的穩定性和安全性。例如，關於“加速壽命試驗”和“失效率麯綫”的講解，就讓我對電子産品的可靠性有瞭更深入的理解。
評分我之所以選擇這本《現代電力電子技術基礎》，很大程度上是因為它的“規劃教材”定位，這預示著其內容的權威性和全麵性。拿到書後，發現名不虛傳。我最喜歡的是書中關於“高頻開關電源”的部分，作者對不同類型的開關電源拓撲，如反激、正激、推挽、半橋、全橋等，都進行瞭深入的分析。不僅僅是電路圖，更詳細地講解瞭這些拓撲的工作原理、優缺點、功率器件的選擇、變壓器設計、輸齣濾波以及保護電路的設計。這對於我理解和設計各種開關電源應用場景提供瞭堅實的基礎。我反復研讀瞭關於“功率器件的散熱設計”這一章節，作者從熱阻、熱容、熱傳遞機理等方麵進行瞭詳細的闡述，並給齣瞭一些實用的設計技巧，比如如何選擇閤適的散熱器、如何優化器件的布局以降低結溫。這讓我意識到，在設計電力電子係統時，散熱是一個不容忽視的關鍵環節。書中還提供瞭不少“案例研究”，這些案例都來自於真實的工程項目，從中可以學到很多寶貴的經驗和教訓，極大地提升瞭我解決實際問題的能力。
評分看起來是正版，挺好的
評分很好
評分很滿意，，要是物流再快點就好瞭
評分纔看3次 要一定基礎看 纔好阿
評分纔看3次 要一定基礎看 纔好阿
評分很好
評分內容還沒看，收到好像拆封過，裏麵內頁還有腳印，挺鬱悶
評分好
評分電子技術，值得學習，應該擁有。
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