普通高等教育“十一五”国家经、级规划教材（高职高专教育）：电力电子技术（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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袁燕 编

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• 电力系统
• 开关电源
• 变流器
• 逆变器
• 电路分析

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508381404

版次：2

商品编码：10423868

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-01-01

用纸：胶版纸

页数：163

字数：255000

正文语种：中文

内容简介

　　 《电力电子技术》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材（高职高专教育）。
　　 全书共有8章，首先介绍晶闸管及几种典型全控电力电子器件的基本原理、基本特性和主要参数；以器件为基础，以实用为目的重点介绍晶闸管可控整流电路、触发电路、有源逆变电路、交流变换电路、直流斩波电路、无源逆变电路，并从应用的角度出发介绍了几种典型电力电子装置；同时，为适应先进性要求，对全控型电力电子器件的驱动电路和软开关技术也作了必要的阐述。《电力电子技术》具有理论浅、知识新、实用性强、通俗易懂的特点。
　　 《电力电子技术》可作为高职高专、成人高校电力技术类相关专业的教学用书，也可作为有关工程技术人员的参考用书。

目录

前言
绪论
第1章 电力电子器件
1.1 晶闸管
1.2 典型全控型电力电子器件
1.3 电力电子器件的驱动
习题

第2章 晶闸管可控整流电路
2.1 单相可控整流电路
2.2 三相可控整流电路
2.3 可控整流电路的换相压降
2.4 晶闸管的保护与容量扩展
习题

第3章 晶闸管的触发电路
3.1 概述
3.2 简易触发电路
3.3 单结晶体管触发电路
3.4 集成触发电路和数字式移相触发电路
3.5 触发脉冲与主电路电压的同步
习题

第4章 有源逆变电路
4.1 有源逆变电路的工作原理
4.2 三相有源逆变电路
4.3 逆变失败的原因及防止对策
习题

第5章 交流变换电路
5.1 交流电力电子开关电路
5.2 交流调压电路与交流调功电路
5.3 交交变频电路
习题

第6章 直流斩波电路
6.1 基本斩波电路
6.2 其他斩波电路
习题

第7章 无源逆变电路
7.1 无源逆变电路的基本概念
7.2单相逆变器
7.3三相逆变器
7.4 脉冲宽度调制型逆变器
7.5软开关技术
习题

第8章 典型电力电子应用
8.1 开关稳压电源
8.2不间断电源
8.3变频调速装置
8.4 三相移相触发集成电路TC787／TC788应用

附录
实验一 单结晶体管触发电路及单相半控桥式整流电路
实验二 锯齿波触发电路与三相全控桥式整流电路
实验三 三相半波有源逆变电路的性能研究
实验四 IGBT斩波电路的研究
参考文献

前言/序言

近年来，随着现代电力电子技术的发展，新型的电力电子器件及电路不断涌现，带来了电力电子技术学科内涵的发展与更新，使电力电子技术在新能源发电、直流输电、节能技术、交直流供电电源、电力机车、城市轻轨交通、船舶推进、电梯控制、机器人控制等领域，乃至日常生活等多方面的应用不断延伸。为满足现代经济发展对电力电子技术应用型人才的需求，进一步适应现代电力电子技术先进性及应用性，本书在第一版的基础上进行了修订。
本书以培养高等技术应用型人才为宗旨，在编写修订中充分体现先进性、教学适用性和职业教育的特点，力求做到深入浅出、够用为度、实用为本。针对高职高专学生的特点，重点介绍电力电子器件的外部电气特性、主要工作特点及其典型应用；避开繁琐的数学推导和理论分析，强调分析思路与分析方法，对于典型电路的工作原理、工作特点加以归纳总结，便于学生的学习和教师的教学。另外，针对现代电力电子技术的飞速发展，本书也引入一些相关的先进技术，为学生今后的就业和知识拓展打下良好的基础。
修订的主要内容有：①删减了第l章电力电子器件中电力二极管的内容；②在第1章中增加了全控型电力电子器件的驱动电路；③增加了“软开关技术”内容，并将其编人第7章中；④修改了部分章节的内容；⑤改正了若干文字和图表错误。
本书第1、3章由王汉桥、袁燕共同改编，第4章由王汉桥改编，第2、7章由袁燕改编，第5、6章由刘玮改编，第8章及附录由宋廷臣改编。全书由袁燕统稿并担任主编，华北电力大学石新春教授、武汉电力职业技术学院赵文建副教授担任主审，并对本书提出了许多宝贵意见。同时在本书的编写过程中，参阅了大量的参考文献。在此，对主审及本书所用参考文献的作者表示衷心的感谢。
由于编者的学识水平及实践经验有限，修订后的本书仍存在一定的疏漏和错误，恳请使用本书的教师和广大读者多加批评指正。

精要概览：电力电子技术（第三版） 编者寄语： 在技术日新月异的今天，电力电子技术作为连接能源与信息、驱动现代工业和生活的核心技术，其重要性日益凸显。本书第三版，是对前两版成功经验的继承与发展，旨在为高等职业高专院校的学子提供一套更加系统、深入且贴近实际的电力电子技术学习教材。我们力求在内容编排、知识深度、实践应用等方面进行全面革新，使其不仅成为传授知识的载体，更能成为激发学生学习兴趣、培养解决问题能力的有力工具。 核心内容精析： 本书第三版紧密围绕电力电子技术这一核心学科，从基础理论到实际应用，进行了一次全面而深入的梳理与拓展。我们深刻理解高职高专教育的特点，既要夯实学生的理论基础，又要注重培养其动手能力和工程实践能力。因此，在内容设计上，我们遵循“由浅入深、循序渐进”的原则，力求让每一位读者都能在掌握基本概念的同时，逐步深入到专业技术的精髓。 第一篇：电力电子技术基础 本篇为全书的基石，旨在为读者建立起对电力电子技术最为直观和系统的认识。 第一章 绪论： 本章将从宏观视角出发，首先阐述电力电子技术的定义、发展历程及其在现代社会中的地位和作用。我们将通过列举大量实际应用案例，例如新能源发电（太阳能、风能）、电动汽车、智能电网、轨道交通、工业驱动等，让读者深刻体会电力电子技术无处不在的影响力。接着，我们将介绍电力电子系统的基本组成部分，包括电源、变换器、控制器和负载，并简要说明它们之间的相互关系。最后，本章还将概述电力电子技术在不同领域的最新发展趋势，例如高频化、小型化、智能化、绿色化等，为后续内容的学习奠定方向。 第二章 半导体器件： 这是电力电子技术的核心“构件”。本章将系统介绍构成电力电子变换器的基本半导体器件，重点阐述它们的导通和关断原理、性能参数以及选择依据。我们将详细讲解二极管（整流二极管、稳压二极管、肖特基二极管等）、晶闸管（普通晶闸管、反向阻断晶闸管、门极可关断晶闸管等）、电力晶体管（功率MOSFET、IGBT等）的工作特性。对于每个器件，我们不仅会介绍其内部结构和物理原理，更会侧重于其在电力电子电路中的实际应用，包括驱动电路的设计、散热问题、保护措施等。我们还会强调这些器件的动态特性，如开关损耗、电压和电流应力等，这些对于设计高效可靠的电力电子电路至关重要。 第三章 电力电子电路基础： 在掌握了半导体器件的特性之后，本章将深入探讨构成电力电子变换器的基本电路结构和工作原理。我们将从最基础的二极管整流电路（单相、三相，半波、全波，带阻性、感性负载）开始，详细分析其电压、电流波形以及谐波特性。随后，我们将引入晶闸管作为可控开关，讲解可控整流电路，并深入分析触发控制原理。之后，我们将过渡到交流-直流（AC-DC）变换，介绍各种类型的AC-DC变换器，如相控整流器、PWM整流器等，并分析其优缺点。我们还将触及交流-交流（AC-AC）变换，如交流调压器和矩阵变换器，以及直流-直流（DC-DC）变换，如升压、降压、升降压变换器等。每种电路的分析都将结合其在实际应用中的典型场景。 第二篇：电力电子变换器 本篇是本书的重点和核心，将深入剖析各种电力电子变换器的原理、特性和设计方法。 第四章 直流-直流（DC-DC）变换器： DC-DC变换器是实现直流电压变换的关键。本章将从最基本的斩波器（Chopper）概念入手，详细分析其各种工作模式（升压、降压、升降压）。我们将深入讲解Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Ćuk等经典拓扑的原理，包括开关工作状态分析、电压转换比、电流纹波、电压纹波等关键参数的计算。我们还会讨论连续导通模式（CCM）和断续导通模式（DCM）的区别及其对电路性能的影响。本章还将涉及多相DC-DC变换器以提高功率密度和降低纹波，并简要介绍隔离型DC-DC变换器的基本原理。 第五章 直流-交流（DC-AC）变换器（逆变器）： 逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备，广泛应用于电力驱动、不间断电源（UPS）和并网系统。本章将详细介绍单相和三相逆变器，重点分析其不同控制策略，如SPWM（空间矢量脉宽调制）、三相PWM（统一三相PWM）、三角波比较PWM等。我们将分析不同控制方式下输出电压和电流的波形特性、谐波含量以及总谐波失真（THD）。本章还将深入探讨PWM逆变器的死区时间控制、过调制区和欠调制区处理，以及同步控制和异步控制的应用。另外，我们还将介绍无源逆变器和有源逆变器的基本概念，并探讨逆变器的保护和可靠性问题。 第六章 交流-直流（AC-DC）变换器（整流器）： 整流器是实现交流电到直流电转换的核心。本章将从前面提到的基本整流电路基础上，深入讲解各种AC-DC变换器的原理和应用。我们将详细分析相控整流器（单相、三相，带阻性、感性、电容性负载）的稳态工作分析、触发角对输出电压和电流的影响。之后，我们将重点介绍PWM整流器，分析其优点，如功率因数可控、谐波抑制等，并介绍其基本拓扑和控制策略。本章还将讨论滤波器的设计，以减少输出电压和电流的谐波。 第七章 交流-交流（AC-AC）变换器： AC-AC变换器能够直接实现交流电压、频率和相位的变换，具有较高的能量转换效率。本章将介绍交流调压器，分析其不同控制方式（阻感控制、触发控制）的工作原理及输出特性。此外，我们还将探讨矩阵变换器（Matrix Converter）这一先进的AC-AC变换拓扑，阐述其结构、工作原理以及在无电机驱动等领域的应用前景。 第三篇：电力电子系统的设计与应用 本篇将理论与实践相结合，引导读者将所学知识应用于实际工程设计。 第八章 控制系统与PWM技术： 强大的控制系统是电力电子变换器实现高性能工作的关键。本章将深入介绍电力电子变换器常用的控制策略，包括电压模式控制、电流模式控制、滞环控制等。我们还将重点讲解PWM（脉宽调制）技术，这是实现电压和电流有效控制的核心。我们将详细分析SPWM（单极性SPWM和双极性SPWM）、SVM（空间矢量调制）等调制技术，并探讨它们的优缺点及适用范围。本章还将涉及数字控制在电力电子系统中的应用，包括微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）在PWM生成和反馈控制中的作用。 第九章 散热技术与保护设计： 功率器件在工作过程中会产生大量热量，有效的散热是保证设备可靠运行和延长使用寿命的关键。本章将详细介绍各种散热方式，如自然对流、强制风冷、水冷以及热管技术等，并介绍散热器的选型和设计原则。同时，我们还将深入探讨电力电子系统的保护设计，包括过压保护、过流保护、过温保护、短路保护等，并介绍各种保护器件（如熔断器、断路器、TVS二极管等）的应用。 第十章 典型应用实例分析： 为了加深读者对理论知识的理解和应用，本章将选取几个典型的电力电子应用系统进行深入剖析。这些案例将涵盖： 工业驱动与伺服系统： 分析变频器在电机调速中的应用，包括矢量控制、直接转矩控制等。 新能源发电系统： 讲解太阳能光伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）技术，以及风力发电系统的变流器设计。 电动汽车充电与驱动系统： 介绍车载充电机、DC-DC变换器以及电机驱动系统的关键技术。 不间断电源（UPS）系统： 分析UPS的工作原理，包括在线式、后备式UPS的设计。 开关电源（SMPS）： 讲解各种SMPS拓扑（如反激、正激、LLC谐振变换器）的设计与应用。 通过这些案例分析，读者将能够看到理论知识如何在实际工程中得到应用，并学习到解决实际问题的思路和方法。 第三版特色与优势： 内容更新与深化： 本版在保留前版精华的基础上，对部分内容进行了更新和深化，增加了新的技术和应用，例如功率密度更高的变换器拓扑、更先进的控制算法、以及在新能源、电动汽车等领域的新进展。 理论与实践并重： 每一章都力求在深入讲解理论知识的同时，结合实际应用和工程实例，使读者能够更好地理解和掌握知识。 强调计算与设计： 本书提供了丰富的计算公式和设计方法，引导读者进行实际的电路设计和参数计算，培养其工程实践能力。 图文并茂，易于理解： 大量精选的电路图、波形图、结构示意图和应用照片，使得抽象的理论知识更加直观易懂。 例题与习题丰富： 每章配有精心设计的例题和习题，帮助读者巩固所学知识，检验学习效果。 目标读者： 本书适用于高等职业高专院校电气工程及其自动化、机电一体化、新能源、轨道交通等相关专业的学生。同时，也适合从事电力电子技术领域相关工作的工程技术人员和研究人员作为参考。 学习建议： 我们建议读者在学习过程中，不仅要深入理解理论概念，更要积极动手实践。可以利用仿真软件（如MATLAB/Simulink, PSIM, LTspice等）进行电路仿真，并尽可能在实验课程中完成相关的实验项目。通过理论学习与实践操作相结合，才能真正掌握电力电子技术的核心要义，为未来的学习和工作打下坚实的基础。 结语： 电力电子技术是现代科技发展的关键驱动力之一，掌握这门技术意味着掌握了控制能源、驱动未来的钥匙。本书第三版，是我们对这一信念的实践与表达，我们期待它能成为您在电力电子技术学习道路上不可或缺的良师益友，助您在广阔的电力电子领域展翅高飞！

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在我拿到这本书之前，我对“电力电子”这个词的理解非常模糊，只知道它大概和电有关，但具体是什么，却一无所知。这本书就像一盏明灯，照亮了我通往这个领域的道路。我印象最深刻的是，它并没有因为面向高职高专学生而降低学术门槛，但在讲解复杂的概念时，却用了非常通俗易懂的方式。例如，在讲解逆变电路时，作者没有直接给出复杂的数学模型，而是先通过一个简单的“开关组合”来演示如何将直流电转换为交流电，然后再逐步引入更复杂的调制技术。这种“类比法”和“循序渐进法”的结合，极大地降低了学习的难度。我尤其欣赏的是，书中对于各种功率器件的选型和应用场景都给出了详细的指导，这对于我们这些即将踏入实际工作岗位的学生来说，是非常实用的。它教会我们不仅仅是理解原理，更重要的是如何将理论知识应用到实际的工程设计中。书中的案例分析也非常贴近实际，例如在讲解电动机驱动时，会提到如何根据负载特性来选择合适的驱动方式，这让我对电力电子技术在工业生产中的重要作用有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在攻读电力电子技术相关专业的学生，我一直在寻找一本能够真正帮助我打牢基础、又能紧跟行业发展的教材。而这本《电力电子技术（第2版）》恰恰满足了我的需求。它不仅仅是一本教科书，更像是一位循循善诱的良师。从最基础的二极管、三极管，到后来的MOSFET、IGBT等功率器件，书中都进行了详尽的介绍，并且深入剖析了它们的特性和应用。我尤其赞赏书中对功率变换拓扑的讲解，从最简单的Buck、Boost、Buck-Boost，到更复杂的Cuk、SEPIC等，都进行了清晰的原理分析和数学推导。虽然推导过程有些挑战，但书中都给出了详细的步骤，让我能够一步步跟随，理解其背后的逻辑。更重要的是，书中大量提及了实际的电路设计和参数选择的考量，这对于我们即将进入工程实践的学生来说，是极其宝贵的财富。它让我意识到，理论知识的掌握仅仅是第一步，如何将这些理论转化为实际可用的电路，才是真正的挑战。书中在讲解每个拓扑时，都尽量结合实际的应用场景，例如在介绍DC-DC变换器时，会提到它们在便携式电源、电动汽车充电等领域的应用，这让我对所学知识有了更强的现实感和目标感。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是“接地气”。它不是那种高高在上的理论堆砌，而是充满了实践的智慧。从基础的晶体管特性到复杂的功率变换器设计，书中都进行了细致的讲解，并且大量的图示和表格让复杂的电路原理变得直观易懂。我尤其喜欢书中关于功率器件的讲解，详细阐述了不同器件的优缺点、适用范围以及常见的故障分析，这对于我们实际工程操作非常关键。在学习过程中，我发现书中对于各种功率变换电路的分析非常深入，从原理到设计，都给出了清晰的思路。例如，在介绍DC-DC变换器时，不仅讲解了Buck、Boost等基本拓扑，还对它们在实际应用中的各种改进型拓扑进行了介绍，并分析了各自的特点。更让我惊喜的是，书中还穿插了关于电磁兼容性（EMC）和热设计等方面的讨论，这些都是在实际工程中非常重要的方面，但很多教材往往会忽略。这本书真正做到了“面面俱到”，为我们提供了全面的知识体系。我个人认为，对于想要深入了解电力电子技术，并将其应用于实际工作的读者来说，这本书绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对电力电子领域的新视野！虽然我之前对这个领域知之甚少，但这本书的编写风格非常人性化，循序渐进，一点点地引导我理解那些复杂的概念。一开始，我担心会充斥着晦涩难懂的公式和理论，但事实并非如此。作者用了很多生动形象的比喻和实际案例，把原本抽象的电路分析变得直观易懂。比如，在讲解开关器件的原理时，作者将其类比为水龙头，用水流的开关来比喻电流的通断，一下子就点通了我。而且，书中大量的插图和图示更是锦上添花，它们清晰地展示了各个元器件的结构和工作状态，让我能够更直观地理解电路的工作过程。我特别喜欢的是，书中不仅讲解了理论知识，还给出了很多实际应用场景的分析，比如变频器、开关电源等，这让我看到了理论与实践相结合的魅力。我甚至觉得，这本书不仅适合高职高专的学生，对于任何想要了解电力电子技术基础的读者来说，都非常有价值。我尤其欣赏的是，在每一个章节的结尾，都设置了思考题和习题，这不仅巩固了学习内容，还能激发我的进一步思考和探索。这本书真的做到了“授人以渔”，让我不再是死记硬背，而是真正理解了电力电子技术的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的组织结构真的非常到位，逻辑性很强。从开头的电力电子器件基础，到中后期的各种功率变换电路，再到最后的控制策略和应用实例，层层递进，非常清晰。阅读过程中，我很少感到迷茫，感觉作者就像一个经验丰富的工程师，一步步地带领我穿越知识的迷宫。它没有上来就抛出复杂的概念，而是先从最基本、最容易理解的部分讲起，然后逐渐引入更深层次的知识。比如，在讲解开关电源的原理时，它会先从最简单的周期性开关电路讲起，逐步过渡到PWM控制，再到各种保护电路的设计。这种由浅入深、由易到难的教学方法，让我能够更容易地接受和消化新的知识。而且，书中对公式的推导都比较严谨，但又不会过于冗长，能够让你快速抓住核心。我特别喜欢的是，书中还穿插了大量的实验电路图和仿真分析，这对于我们这些需要动手实践的学生来说，简直是福音。它能够帮助我们把理论知识与实际操作联系起来，加深理解。虽然有些章节的内容对初学者来说可能略显深奥，但只要耐心一些，反复阅读，并结合书中的例子和练习，我相信最终都能有所收获。