研究生教学用书：现代电力电子学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐德鸿 等 著

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• 电力电子学
• 现代电力电子学
• 研究生教学
• 电力变换
• 电力系统
• 逆变器
• 整流器
• 电力电子器件
• 开关电源
• 控制技术

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111396857

版次：1

商品编码：11243592

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 研究生教学用书

开本：16开

出版时间：2013-05-01

内容简介

　　《研究生教学用书：现代电力电子学》供已具备电力电子技术初步知识的读者进一步学习之用，是一本电力电子技术的高级教程。《研究生教学用书：现代电力电子学》内容包括电力电子技术中常用的数学方法，电力电子器件原理与应用基础、宽禁带器件，软开关、三电平、同步整流、交错并联等功率变换技术，DC/DC变换器的动态建模方法，多电平逆变器拓扑及PWM调制，SPWM逆变器的动态建模与控制，有源功率因数校正等内容。
　　《研究生教学用书：现代电力电子学》可作为电力电子与电力传动专业及相关专业的研究生教材，也可作为从事开关电源、UPS、变频器、新能源变流器等开发、设计工程技术人员的参考书。

目录

第1章 绪论
1.1 电力电子技术的定义
1.2 电力电子器件
1.3 电力电子功率变换技术
1.4 电力电子技术的展望
1.5 本章小结
参考文献

第2章 电力电子技术中的数学方法
2.1 傅里叶级数与傅里叶变换
2.1.1 连续傅里叶级数与傅里叶变换
2.1.2 离散傅里叶级数与傅里叶变换
2.2 坐标变换
2.2.1 三相到两相的静止变换
2.2.2 dq旋转变换
2.2.3 空间矢量
2.3 瞬时功率理论
2.3.1 瞬时无功功率理论基础及其发展
2.3.2 Akagi瞬时无功功率理论
2.3.3 基于电流分解的瞬时无功功率理论
2.3.4 通用瞬时无功功率理论
2.4 对称分量分解法
2.4.1 正序分量
2.4.2 负序分量
2.4.3 零序分量
2.4.4 总量和正序、负序、零序分量之间的关系
2.5 本章小结
参考文献

第3章 现代电力电子器件
3.1 概述
3.1.1 电力电子器件概述
3.1.2 发展沿革与趋势
3.2 电力电子器件原理与特性
3.2.1 整流原理与阻断特性
3.2.2 开关原理与频率特性
3.2.3 电导调制原理与通态特性
3.2.4 功率损耗原理与高温特性
3.3 现代整流二极管
3.3.1 普通肖特基势垒二极管
3.3.2 PN结肖特基势垒复合二极管
3.3.3 MOS肖特基势垒复合二极管
3.3.4 改进的PIN二极管
3.4 功率MOS
3.4.1 功率MOS的基本结构与工作原理
3.4.2 功率MOS的特征参数
3.4.3 功率MOS的基本特性
3.4.4 功率MOS的可靠性问题
3.5 绝缘栅双极晶体管（IGBT）
3.5.1 IGBT的基本结构和工作原理
3.5.2 IGBT的工作特性
3.5.3 安全工作区
3.5.4 特种IGBT与IGBT的进化
3.6 宽禁带半导体电力电子器件
3.6.1 电力电子器件的材料优选
3.6.2 碳化硅电力电子器件
3.6.3 其他宽禁带半导体电力电子器件
3.7 本章小结
参考文献

第4章 DC/DC高频功率变换
4.1 软开关直流变换器
4.1.1 直流变换器软开关的分类
4.1.2 谐振变换器
4.1.3 LLC谐振变换器
4.1.4 PWM软开关变换器
4.1.5 移相控制全桥变换器
4.2 三电平DC/DC变换器
4.2.1 多电平变换器的分类
4.2.2 基本的三电平变换器
4.2.3 隔离型三电平变换器
4.3 同步整流技术
4.3.1 同步整流技术的基本概念
4.3.2 同步整流管的驱动时序
4.3.3 同步整流管驱动电路分类
4.3.4 同步整流双向驱动方式
4.3.5 同步整流单向驱动方式
4.4 交错并联技术
4.4.1 交错并联技术的基本概念
4.4.2 交错并联变换器
4.4.3 交错并联变换器和多电平变换器的对比
4.5 本章小结
参考文献

第5章 DC/DC变换器的动态模型与控制
5.1 功率变换器动态建模的意义
5.2 开关周期平均与小信号线性化动态模型
5.3 统一电路模型
5.4 调制器的模型
5.5 闭环控制与稳定性
5.6 本章小结
参考文献

第6章 逆变器及调制技术
6.1 概述
6.2 电压型逆变器及其PWM技术
6.2.1 电压型PWM逆变器的主回路
6.2.2 电流正弦PWM技术
6.2.3 空间矢量PWM技术
6.3 多电平变换器的拓扑结构
6.3.1 多电平变换器的特点
6.3.2 箝位型多电平变换器
6.3.3 级联型多电平变换器
6.3.4 其他多电平结构
6.4 多电平变换器的PWM控制
6.4.1 多电平载波PWM技术
6.4.2 多电平空间矢量PWM技术
6.4.3 多电平载波与空间矢量的统一
6.5 本章小结
参考文献

第7章 SPWM变换器系统控制技术
7.1 概述
7.2 SPWM变换器系统的一般性能要求及指标
7.2.1 SPWM变换器的一般性能要求
7.2.2 SPWM变换器的一般性能指标
7.3 SPWM变换器的建模
7.3.1 SPWM逆变器（独立运行）的数学模型
7.3.2 SPWM整流器（接入电网）的数学模型
7.4 独立运行逆变器的控制技术
7.4.1 逆变器输出电压控制技术
7.4.2 逆变器并联运行控制技术
7.5 接入电网的SPWM变换器控制技术
7.5.1 接入电网的SPWM变换器直流侧电压控制技术
7.5.2 接入电网的SPWM变换器电网侧基波电流控制技术
7.5.3 接入电网的SPWM变换器电网侧功率控制技术
7.5.4 接入电网的SPWM变换器电网侧谐波电流控制技术
7.6 控制器的设计
7.6.1 基于经典控制理论的设计
7.6.2 基于状态空间理论的设计
7.6.3 重复控制
7.6.4 无差拍控制
7.7 本章小结
参考文献

第8章 有源功率因数校正技术
8.1 单相有源功率因数校正原理
8.1.1 电阻负载模拟
8.1.2 功率变换器与有源功率因数校正
8.2 CCM单相BOOST功率因数校正变换器
8.2.1 电路原理分析
8.2.2 CCM单相BOOST功率因数校正变换器的控制
8.3 DCM单相BOOST功率因数校正变换器
8.3.1 CRM单相BOOST功率因数校正变换器电路分析
8.3.2 CRM单相BOOST功率因数校正变换器的控制
8.4 其他单相功率因数校正变换技术
8.4.1 无桥型功率因数校正变换电路
8.4.2 低频开关功率因数校正变换电路
8.4.3 窗口控制功率因数校正变换电路
8.5 三相PFC原理
8.5.1 三相单开关BoostPFC电路的控制
8.5.2 三相六开关PFC电路的控制
8.5.3 其他三相PFC电路
8.6 本章小结
参考文献

前言/序言

现代电力电子学：理论与实践 本书旨在为电气工程、电力系统及其相关领域的研究生提供一个系统、深入的学习平台，重点聚焦于现代电力电子技术的核心概念、关键原理及前沿应用。电力电子技术作为连接电力系统与信息社会的重要桥梁，其发展速度和技术深度正以前所未有的态势影响着能源的生产、传输、分配及消费的各个环节。本书将带领读者从基础理论出发，逐步深入到复杂系统的分析与设计，旨在培养具备扎实理论功底和独立解决问题能力的未来电力电子技术人才。 第一部分：基础理论与元件模型 在现代电力电子技术的大厦中，对基本元器件的深刻理解是构建一切复杂系统的基石。本部分将详细阐述晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、双极型晶体管（BJT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）以及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等核心电力电子开关器件的物理结构、导通与关断机制、损耗特性以及重要的等效电路模型。我们将深入探讨这些器件在不同工作条件下的行为表现，并分析其参数选择对系统性能的影响。 此外，对无源元件，特别是电感器和电容器在电力电子电路中的作用，也将进行详尽的分析。我们将研究理想模型与实际模型之间的差异，以及寄生参数对电路性能的影响，例如等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）。通过对这些基础元件的深入剖析，读者将能够建立起对电力电子电路工作原理的直观认识，并为后续的拓扑分析和系统设计打下坚实的基础。 第二部分：基本变换器拓扑与分析 本部分将系统地介绍电力电子领域中最基本、最常用的DC-DC、DC-AC及AC-AC变换器拓扑。我们将从最简单的Buck、Boost、Buck-Boost变换器入手，详细推导其稳态工作方程、电压电流关系以及开关损耗的计算方法。通过分析不同工作模式下的电路行为，读者将掌握如何根据具体需求选择合适的DC-DC变换器拓扑，并理解如何通过改变占空比等控制参数来实现输出电压的调节。 随后，我们将转向DC-AC变换器，即逆变器。本书将重点讲解单相和三相电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的原理，包括SPWM（空间矢量脉宽调制）等先进的调制策略。我们将深入分析不同载波频率、调制深度对输出电压、电流波形以及谐波特性的影响。此外，AC-AC变换器，如交流斩波器和矩阵变换器，也将得到详细的介绍，展示其在交流电压和频率控制方面的独特优势。 在分析过程中，我们将运用平均模型、小信号模型等多种分析方法，并结合傅里叶分析等数学工具，以揭示变换器在高频开关状态下的动态行为和稳态特性。 第三部分：控制技术与系统设计 实现电力电子变换器的稳定、高效运行，离不开先进的控制策略。本部分将详细介绍闭环控制系统的基本原理，包括PID控制器、滞环控制器以及更高级的滑模控制、模型预测控制等。我们将分析不同控制策略的优缺点，以及它们在提高系统动态响应、抑制稳态误差、应对负载扰动等方面的作用。 在系统设计方面，我们将引导读者学习如何根据设计指标，如效率、功率密度、瞬态响应、电磁兼容性（EMC）等，进行合理的拓扑选择、参数设计和元件选型。我们将重点关注功率器件的散热设计、滤波器的设计、以及PCB布局对系统性能的影响。此外，对可靠性设计和故障诊断的探讨也将贯穿始终，旨在培养读者系统性、全局性的设计思维。 第四部分：现代电力电子技术的应用与发展 随着技术的进步，电力电子学已渗透到国民经济的各个领域，并展现出蓬勃的生命力。本部分将聚焦于现代电力电子技术在几个关键领域的创新应用。 a. 新能源发电系统： 我们将深入探讨光伏发电逆变器、风力发电变流器等在连接不稳定可再生能源与电网中的核心技术。重点关注最大功率点跟踪（MPPT）技术、并网控制策略、以及如何提高能量转换效率和电网友好性。 b. 电动汽车与混合动力汽车： 本部分将聚焦于电动汽车驱动系统中的电机控制器、电池管理系统（BMS）、以及车载充电机（OBC）等电力电子核心技术。我们将分析高功率密度、高效率、长寿命的设计要求，以及与新能源汽车发展紧密相关的储能技术。 c. 工业驱动与智能制造： 工业电机驱动是电力电子学最重要的应用领域之一。我们将介绍变频器在电机调速、节能增效方面的作用，以及其在机器人、自动化生产线中的集成应用。 d. 智能电网与微电网： 随着电网向智能化、柔性化方向发展，电力电子技术在配电自动化、分布式能源接入、电能质量治理等方面的作用愈发关键。本部分将介绍柔性直流输电（HVDC）、动态电压恢复器（DVR）、静止无功补偿器（SVC）等先进技术。 e. 储能技术： 随着能源结构转型，储能技术扮演着越来越重要的角色。我们将分析各种储能器件（如锂离子电池、超级电容器）与电力电子变换器之间的接口技术，以及储能系统在电网侧和用户侧的应用。 f. 功率密度提升与效率优化： 本部分将探讨提升功率密度和效率的最新技术，包括新型半导体材料（如SiC、GaN）的应用、更高开关频率的设计、以及先进的散热技术和集成封装技术。 g. 电磁兼容性（EMC）与电能质量（PQ）： 随着电力电子设备数量的激增，EMC和PQ问题日益突出。本书将介绍如何从设计源头减少电磁干扰，以及如何通过有效的滤波和控制手段来改善电能质量。 本书的编写风格力求严谨、清晰，既包含必要的理论推导，也注重工程实际中的应用案例分析。通过学习本书，读者不仅能够掌握电力电子学的核心知识，更能培养出面向未来电力电子技术发展趋势的敏锐度和创新能力。我们期望本书能够成为研究生在这一前沿领域进行深入研究和学习的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

控制策略是电力电子系统实现高性能运行的关键。这本书在这个部分的内容非常详实。它从最基础的PID控制开始，逐步引入了模型预测控制、滑模控制等先进控制方法。作者在讲解这些复杂控制算法时，并没有直接给出现成的公式，而是从问题的本质出发，一步步推导出控制器的设计思路。特别是对于不同控制策略在应对系统动态变化、抑制干扰方面的性能差异，这本书都有非常细致的分析和比较，并配以仿真波形作为佐证。这让我对如何设计出鲁棒且高效的控制系统有了更深刻的理解，也为我未来在实际工程中解决控制难题打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计也很有特色。我注意到它在章节的划分上，似乎是循序渐进的，从最基础的概念讲起，然后逐步深入到更复杂的理论和技术。每个章节的开头，都会有一系列的学习目标，清晰地列出了本章需要掌握的核心内容。这对于我们这些需要高效学习的研究生来说，简直是福音。我不再需要大海捞针一样地去寻找重点，而是可以有针对性地去攻克难关。而且，每章的结尾都会有思考题和习题，这些题目设计得非常巧妙，既能巩固我们对知识点的理解，也能激发我们对相关问题的深入思考。我特别喜欢那些需要我们自己动手推导或者分析实际案例的题目，这能极大地提升我们的动手能力和解决问题的能力，而不仅仅是停留在理论层面。

评分☆☆☆☆☆

我个人对电力电子系统的建模和仿真非常感兴趣，而这本书在这个方面的内容也相当丰富。它不仅介绍了常用的建模方法，比如状态空间平均法和寄生参数模型，还对不同建模方法的适用范围和精度进行了详细的比较。更重要的是，它深入讲解了如何利用MATLAB/Simulink等仿真软件来构建和分析电力电子系统。书中提供了大量的仿真实例，从简单的Buck变换器到复杂的电机驱动系统，让我能够通过实践来加深对理论知识的理解。这些仿真模型不仅能够帮助我们验证理论分析的正确性，还能够帮助我们快速地进行参数优化和系统设计。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解理论知识时，非常注重与实际应用的结合。我惊喜地发现，书中引用了大量的工业界最新技术案例，比如在新能源汽车的电驱动系统、高压直流输电（HVDC）系统、以及智能电网中的电力电子设备等应用场景。这些案例不仅展示了电力电子技术在现实世界中的巨大价值，也为我们提供了学习的实际方向。我能够看到书中的理论知识是如何转化为解决实际工程问题的有力工具，这极大地激发了我学习的兴趣和动力。通过这些案例，我仿佛能够亲身感受到电力电子技术正在如何改变我们的生活和社会。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书给我留下了深刻的印象。它不仅在内容上覆盖了现代电力电子学的核心知识，还在教学方法上独具匠心。从基础概念的深入浅出，到前沿技术的广泛介绍，再到理论与实践的紧密结合，每一个环节都做得非常出色。它不仅仅是一本研究生教材，更是一本能够引导我们深入探索电力电子学世界的宝贵财富。我相信，这本书将成为我未来学习和研究过程中不可或缺的参考资料，并帮助我在这个充满挑战和机遇的领域取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

书中的数学推导过程非常严谨，但我惊喜地发现，它并没有让这些推导变得枯燥乏味。作者善于将复杂的数学模型与物理概念相结合，并辅以清晰的图示和表格，帮助我们理解每一个推导步骤的含义。例如，在讲解电磁暂态过程时，作者会先给出基本的电路方程，然后通过引入拉普拉斯变换等数学工具，一步步推导出系统的响应特性。在这个过程中，它还会穿插讲解这些数学工具在电力电子领域中的具体应用，以及如何通过改变系统参数来影响输出特性。这种教学方式，让我能够真正理解公式背后的物理意义，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我最近才拿到手，名字叫做《研究生教学用书：现代电力电子学》。说实话，拿到书的时候，我心里还是挺忐忑的。毕竟是研究生级别的教材，我对它的期望很高，但也担心它会不会过于晦涩难懂，让我这个初学者望而却步。翻开第一页，扑面而来的是一种严谨而专业的学术氛围。序言部分就清晰地阐述了本书的编写目的、适用范围以及对电力电子学领域发展现状的深刻洞察。它并没有急于进入技术细节，而是先为读者勾勒出了一幅宏大的研究图景，让我们理解电力电子学在当今能源转型、智能制造等前沿领域扮演的关键角色。这一点我觉得非常重要，能够帮助我们这些初学者建立起学习的全局观，知道我们所学的知识究竟能解决什么样的问题，在哪些领域有实际的应用价值。

评分☆☆☆☆☆

我印象最深刻的是关于开关电源拓扑结构的部分。这本书并没有简单地罗列各种拓扑，而是从基本原理出发，深入剖析了它们的设计思路和优缺点。例如，在讲解Buck变换器时，作者不仅给出了完整的电路图和数学模型，还详细分析了各种工作模态下的电流和电压波形，以及它们对效率和电磁兼容性的影响。更让我惊叹的是，它还引用了一些最新的研究成果和工业应用实例，比如在高频化、高功率密度开关电源的设计中，如何巧妙运用各种拓扑来优化性能。这让我感觉，我学的不仅仅是教科书上的理论，而是紧跟时代步伐的最新技术动态，这对于我在未来的研究和工作中，无疑会带来很大的启发。

评分☆☆☆☆☆

在学习功率器件部分的时候，我发现这本书对不同类型功率器件的特性分析非常到位。它不仅介绍了MOSFET、IGBT等基本器件的物理原理和电气特性，还详细对比了它们在不同应用场景下的优劣势。特别是关于SiC和GaN等宽禁带半导体器件的介绍，简直让我大开眼界。作者深入浅出地解释了它们相较于硅基器件在耐高压、高频、高温方面的巨大优势，以及这些优势如何推动了电力电子技术向更高效、更紧凑的方向发展。书中的图表和仿真结果也帮助我直观地理解了这些新型器件的性能特点，这对于我未来选择和应用合适的功率器件至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电力电子系统的可靠性与安全性问题比较关注，这本书在这方面的内容也让我感到非常满意。它专门辟出了章节来讨论这个问题，详细介绍了在设计和运行过程中需要考虑的各种因素，包括器件的过载保护、绝缘设计、热管理策略等。书中还强调了电磁兼容性（EMC）的重要性，并给出了一些有效的抑制电磁干扰的手段。例如，关于滤波器的设计和布局，以及如何优化PCB板的设计来减小寄生参数的影响，这些细节的讲解都非常实用。这让我意识到，一个性能优越的电力电子系统，其稳定可靠的运行才是最终的目标，而这一切都需要在设计之初就予以充分的考虑。

评分☆☆☆☆☆

全然忘却，毫无怨恨，又有什么宽恕之可言呢？无怨的恕，说谎罢了。

评分☆☆☆☆☆

现在，故乡的春天又在这异地的空中了，既给我久经逝去的儿时的回忆，而一并也带着无可把握的悲哀。我倒不如躲到肃杀的严冬中去罢，——但是，四面又明明是严冬，正给我非常的寒威和冷气。

评分☆☆☆☆☆

书籍质量还不错

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书很好！

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还不错。

评分☆☆☆☆☆

书还没开始看，质量物流均无问题

评分☆☆☆☆☆

故乡的风筝时节，是春二月，倘听到沙沙的风轮声，仰头便能看见一个淡墨色的蟹风筝或嫩蓝色的蜈蚣风筝。还有寂寞的瓦片风筝，没有风轮，又放得很低，伶仃地显出憔悴可怜模样。但此时地上的杨柳已经发芽，早的山桃也多吐蕾，和孩子们的天上的点缀照应，打成一片春日的温和。我现在在那里呢？四面都还是严冬的肃杀，而久经诀别的故乡的久经逝去的春天，却就在这天空中荡漾了。

评分☆☆☆☆☆

商品包装不错 。服务很热情。

评分☆☆☆☆☆

好