研究生教學用書：現代電力電子學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐德鴻 等 著

圖書標籤:

• 電力電子學
• 現代電力電子學
• 研究生教學
• 電力變換
• 電力係統
• 逆變器
• 整流器
• 電力電子器件
• 開關電源
• 控製技術

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111396857

版次：1

商品編碼：11243592

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 研究生教學用書

開本：16開

齣版時間：2013-05-01

內容簡介

　　《研究生教學用書：現代電力電子學》供已具備電力電子技術初步知識的讀者進一步學習之用，是一本電力電子技術的高級教程。《研究生教學用書：現代電力電子學》內容包括電力電子技術中常用的數學方法，電力電子器件原理與應用基礎、寬禁帶器件，軟開關、三電平、同步整流、交錯並聯等功率變換技術，DC/DC變換器的動態建模方法，多電平逆變器拓撲及PWM調製，SPWM逆變器的動態建模與控製，有源功率因數校正等內容。
　　《研究生教學用書：現代電力電子學》可作為電力電子與電力傳動專業及相關專業的研究生教材，也可作為從事開關電源、UPS、變頻器、新能源變流器等開發、設計工程技術人員的參考書。

目錄

第1章 緒論
1.1 電力電子技術的定義
1.2 電力電子器件
1.3 電力電子功率變換技術
1.4 電力電子技術的展望
1.5 本章小結
參考文獻

第2章 電力電子技術中的數學方法
2.1 傅裏葉級數與傅裏葉變換
2.1.1 連續傅裏葉級數與傅裏葉變換
2.1.2 離散傅裏葉級數與傅裏葉變換
2.2 坐標變換
2.2.1 三相到兩相的靜止變換
2.2.2 dq鏇轉變換
2.2.3 空間矢量
2.3 瞬時功率理論
2.3.1 瞬時無功功率理論基礎及其發展
2.3.2 Akagi瞬時無功功率理論
2.3.3 基於電流分解的瞬時無功功率理論
2.3.4 通用瞬時無功功率理論
2.4 對稱分量分解法
2.4.1 正序分量
2.4.2 負序分量
2.4.3 零序分量
2.4.4 總量和正序、負序、零序分量之間的關係
2.5 本章小結
參考文獻

第3章 現代電力電子器件
3.1 概述
3.1.1 電力電子器件概述
3.1.2 發展沿革與趨勢
3.2 電力電子器件原理與特性
3.2.1 整流原理與阻斷特性
3.2.2 開關原理與頻率特性
3.2.3 電導調製原理與通態特性
3.2.4 功率損耗原理與高溫特性
3.3 現代整流二極管
3.3.1 普通肖特基勢壘二極管
3.3.2 PN結肖特基勢壘復閤二極管
3.3.3 MOS肖特基勢壘復閤二極管
3.3.4 改進的PIN二極管
3.4 功率MOS
3.4.1 功率MOS的基本結構與工作原理
3.4.2 功率MOS的特徵參數
3.4.3 功率MOS的基本特性
3.4.4 功率MOS的可靠性問題
3.5 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）
3.5.1 IGBT的基本結構和工作原理
3.5.2 IGBT的工作特性
3.5.3 安全工作區
3.5.4 特種IGBT與IGBT的進化
3.6 寬禁帶半導體電力電子器件
3.6.1 電力電子器件的材料優選
3.6.2 碳化矽電力電子器件
3.6.3 其他寬禁帶半導體電力電子器件
3.7 本章小結
參考文獻

第4章 DC/DC高頻功率變換
4.1 軟開關直流變換器
4.1.1 直流變換器軟開關的分類
4.1.2 諧振變換器
4.1.3 LLC諧振變換器
4.1.4 PWM軟開關變換器
4.1.5 移相控製全橋變換器
4.2 三電平DC/DC變換器
4.2.1 多電平變換器的分類
4.2.2 基本的三電平變換器
4.2.3 隔離型三電平變換器
4.3 同步整流技術
4.3.1 同步整流技術的基本概念
4.3.2 同步整流管的驅動時序
4.3.3 同步整流管驅動電路分類
4.3.4 同步整流雙嚮驅動方式
4.3.5 同步整流單嚮驅動方式
4.4 交錯並聯技術
4.4.1 交錯並聯技術的基本概念
4.4.2 交錯並聯變換器
4.4.3 交錯並聯變換器和多電平變換器的對比
4.5 本章小結
參考文獻

第5章 DC/DC變換器的動態模型與控製
5.1 功率變換器動態建模的意義
5.2 開關周期平均與小信號綫性化動態模型
5.3 統一電路模型
5.4 調製器的模型
5.5 閉環控製與穩定性
5.6 本章小結
參考文獻

第6章 逆變器及調製技術
6.1 概述
6.2 電壓型逆變器及其PWM技術
6.2.1 電壓型PWM逆變器的主迴路
6.2.2 電流正弦PWM技術
6.2.3 空間矢量PWM技術
6.3 多電平變換器的拓撲結構
6.3.1 多電平變換器的特點
6.3.2 箝位型多電平變換器
6.3.3 級聯型多電平變換器
6.3.4 其他多電平結構
6.4 多電平變換器的PWM控製
6.4.1 多電平載波PWM技術
6.4.2 多電平空間矢量PWM技術
6.4.3 多電平載波與空間矢量的統一
6.5 本章小結
參考文獻

第7章 SPWM變換器係統控製技術
7.1 概述
7.2 SPWM變換器係統的一般性能要求及指標
7.2.1 SPWM變換器的一般性能要求
7.2.2 SPWM變換器的一般性能指標
7.3 SPWM變換器的建模
7.3.1 SPWM逆變器（獨立運行）的數學模型
7.3.2 SPWM整流器（接入電網）的數學模型
7.4 獨立運行逆變器的控製技術
7.4.1 逆變器輸齣電壓控製技術
7.4.2 逆變器並聯運行控製技術
7.5 接入電網的SPWM變換器控製技術
7.5.1 接入電網的SPWM變換器直流側電壓控製技術
7.5.2 接入電網的SPWM變換器電網側基波電流控製技術
7.5.3 接入電網的SPWM變換器電網側功率控製技術
7.5.4 接入電網的SPWM變換器電網側諧波電流控製技術
7.6 控製器的設計
7.6.1 基於經典控製理論的設計
7.6.2 基於狀態空間理論的設計
7.6.3 重復控製
7.6.4 無差拍控製
7.7 本章小結
參考文獻

第8章 有源功率因數校正技術
8.1 單相有源功率因數校正原理
8.1.1 電阻負載模擬
8.1.2 功率變換器與有源功率因數校正
8.2 CCM單相BOOST功率因數校正變換器
8.2.1 電路原理分析
8.2.2 CCM單相BOOST功率因數校正變換器的控製
8.3 DCM單相BOOST功率因數校正變換器
8.3.1 CRM單相BOOST功率因數校正變換器電路分析
8.3.2 CRM單相BOOST功率因數校正變換器的控製
8.4 其他單相功率因數校正變換技術
8.4.1 無橋型功率因數校正變換電路
8.4.2 低頻開關功率因數校正變換電路
8.4.3 窗口控製功率因數校正變換電路
8.5 三相PFC原理
8.5.1 三相單開關BoostPFC電路的控製
8.5.2 三相六開關PFC電路的控製
8.5.3 其他三相PFC電路
8.6 本章小結
參考文獻

前言/序言

現代電力電子學：理論與實踐 本書旨在為電氣工程、電力係統及其相關領域的研究生提供一個係統、深入的學習平颱，重點聚焦於現代電力電子技術的核心概念、關鍵原理及前沿應用。電力電子技術作為連接電力係統與信息社會的重要橋梁，其發展速度和技術深度正以前所未有的態勢影響著能源的生産、傳輸、分配及消費的各個環節。本書將帶領讀者從基礎理論齣發，逐步深入到復雜係統的分析與設計，旨在培養具備紮實理論功底和獨立解決問題能力的未來電力電子技術人纔。 第一部分：基礎理論與元件模型 在現代電力電子技術的大廈中，對基本元器件的深刻理解是構建一切復雜係統的基石。本部分將詳細闡述晶閘管（SCR）、門極可關斷晶閘管（GTO）、雙極型晶體管（BJT）、金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）以及絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等核心電力電子開關器件的物理結構、導通與關斷機製、損耗特性以及重要的等效電路模型。我們將深入探討這些器件在不同工作條件下的行為錶現，並分析其參數選擇對係統性能的影響。 此外，對無源元件，特彆是電感器和電容器在電力電子電路中的作用，也將進行詳盡的分析。我們將研究理想模型與實際模型之間的差異，以及寄生參數對電路性能的影響，例如等效串聯電阻（ESR）和等效串聯電感（ESL）。通過對這些基礎元件的深入剖析，讀者將能夠建立起對電力電子電路工作原理的直觀認識，並為後續的拓撲分析和係統設計打下堅實的基礎。 第二部分：基本變換器拓撲與分析 本部分將係統地介紹電力電子領域中最基本、最常用的DC-DC、DC-AC及AC-AC變換器拓撲。我們將從最簡單的Buck、Boost、Buck-Boost變換器入手，詳細推導其穩態工作方程、電壓電流關係以及開關損耗的計算方法。通過分析不同工作模式下的電路行為，讀者將掌握如何根據具體需求選擇閤適的DC-DC變換器拓撲，並理解如何通過改變占空比等控製參數來實現輸齣電壓的調節。 隨後，我們將轉嚮DC-AC變換器，即逆變器。本書將重點講解單相和三相電壓源逆變器（VSI）和電流源逆變器（CSI）的原理，包括SPWM（空間矢量脈寬調製）等先進的調製策略。我們將深入分析不同載波頻率、調製深度對輸齣電壓、電流波形以及諧波特性的影響。此外，AC-AC變換器，如交流斬波器和矩陣變換器，也將得到詳細的介紹，展示其在交流電壓和頻率控製方麵的獨特優勢。 在分析過程中，我們將運用平均模型、小信號模型等多種分析方法，並結閤傅裏葉分析等數學工具，以揭示變換器在高頻開關狀態下的動態行為和穩態特性。 第三部分：控製技術與係統設計 實現電力電子變換器的穩定、高效運行，離不開先進的控製策略。本部分將詳細介紹閉環控製係統的基本原理，包括PID控製器、滯環控製器以及更高級的滑模控製、模型預測控製等。我們將分析不同控製策略的優缺點，以及它們在提高係統動態響應、抑製穩態誤差、應對負載擾動等方麵的作用。 在係統設計方麵，我們將引導讀者學習如何根據設計指標，如效率、功率密度、瞬態響應、電磁兼容性（EMC）等，進行閤理的拓撲選擇、參數設計和元件選型。我們將重點關注功率器件的散熱設計、濾波器的設計、以及PCB布局對係統性能的影響。此外，對可靠性設計和故障診斷的探討也將貫穿始終，旨在培養讀者係統性、全局性的設計思維。 第四部分：現代電力電子技術的應用與發展 隨著技術的進步，電力電子學已滲透到國民經濟的各個領域，並展現齣蓬勃的生命力。本部分將聚焦於現代電力電子技術在幾個關鍵領域的創新應用。 a. 新能源發電係統： 我們將深入探討光伏發電逆變器、風力發電變流器等在連接不穩定可再生能源與電網中的核心技術。重點關注最大功率點跟蹤（MPPT）技術、並網控製策略、以及如何提高能量轉換效率和電網友好性。 b. 電動汽車與混閤動力汽車： 本部分將聚焦於電動汽車驅動係統中的電機控製器、電池管理係統（BMS）、以及車載充電機（OBC）等電力電子核心技術。我們將分析高功率密度、高效率、長壽命的設計要求，以及與新能源汽車發展緊密相關的儲能技術。 c. 工業驅動與智能製造： 工業電機驅動是電力電子學最重要的應用領域之一。我們將介紹變頻器在電機調速、節能增效方麵的作用，以及其在機器人、自動化生産綫中的集成應用。 d. 智能電網與微電網： 隨著電網嚮智能化、柔性化方嚮發展，電力電子技術在配電自動化、分布式能源接入、電能質量治理等方麵的作用愈發關鍵。本部分將介紹柔性直流輸電（HVDC）、動態電壓恢復器（DVR）、靜止無功補償器（SVC）等先進技術。 e. 儲能技術： 隨著能源結構轉型，儲能技術扮演著越來越重要的角色。我們將分析各種儲能器件（如鋰離子電池、超級電容器）與電力電子變換器之間的接口技術，以及儲能係統在電網側和用戶側的應用。 f. 功率密度提升與效率優化： 本部分將探討提升功率密度和效率的最新技術，包括新型半導體材料（如SiC、GaN）的應用、更高開關頻率的設計、以及先進的散熱技術和集成封裝技術。 g. 電磁兼容性（EMC）與電能質量（PQ）： 隨著電力電子設備數量的激增，EMC和PQ問題日益突齣。本書將介紹如何從設計源頭減少電磁乾擾，以及如何通過有效的濾波和控製手段來改善電能質量。 本書的編寫風格力求嚴謹、清晰，既包含必要的理論推導，也注重工程實際中的應用案例分析。通過學習本書，讀者不僅能夠掌握電力電子學的核心知識，更能培養齣麵嚮未來電力電子技術發展趨勢的敏銳度和創新能力。我們期望本書能夠成為研究生在這一前沿領域進行深入研究和學習的寶貴參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解理論知識時，非常注重與實際應用的結閤。我驚喜地發現，書中引用瞭大量的工業界最新技術案例，比如在新能源汽車的電驅動係統、高壓直流輸電（HVDC）係統、以及智能電網中的電力電子設備等應用場景。這些案例不僅展示瞭電力電子技術在現實世界中的巨大價值，也為我們提供瞭學習的實際方嚮。我能夠看到書中的理論知識是如何轉化為解決實際工程問題的有力工具，這極大地激發瞭我學習的興趣和動力。通過這些案例，我仿佛能夠親身感受到電力電子技術正在如何改變我們的生活和社會。

評分☆☆☆☆☆

我個人對電力電子係統的建模和仿真非常感興趣，而這本書在這個方麵的內容也相當豐富。它不僅介紹瞭常用的建模方法，比如狀態空間平均法和寄生參數模型，還對不同建模方法的適用範圍和精度進行瞭詳細的比較。更重要的是，它深入講解瞭如何利用MATLAB/Simulink等仿真軟件來構建和分析電力電子係統。書中提供瞭大量的仿真實例，從簡單的Buck變換器到復雜的電機驅動係統，讓我能夠通過實踐來加深對理論知識的理解。這些仿真模型不僅能夠幫助我們驗證理論分析的正確性，還能夠幫助我們快速地進行參數優化和係統設計。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計也很有特色。我注意到它在章節的劃分上，似乎是循序漸進的，從最基礎的概念講起，然後逐步深入到更復雜的理論和技術。每個章節的開頭，都會有一係列的學習目標，清晰地列齣瞭本章需要掌握的核心內容。這對於我們這些需要高效學習的研究生來說，簡直是福音。我不再需要大海撈針一樣地去尋找重點，而是可以有針對性地去攻剋難關。而且，每章的結尾都會有思考題和習題，這些題目設計得非常巧妙，既能鞏固我們對知識點的理解，也能激發我們對相關問題的深入思考。我特彆喜歡那些需要我們自己動手推導或者分析實際案例的題目，這能極大地提升我們的動手能力和解決問題的能力，而不僅僅是停留在理論層麵。

評分☆☆☆☆☆

在學習功率器件部分的時候，我發現這本書對不同類型功率器件的特性分析非常到位。它不僅介紹瞭MOSFET、IGBT等基本器件的物理原理和電氣特性，還詳細對比瞭它們在不同應用場景下的優劣勢。特彆是關於SiC和GaN等寬禁帶半導體器件的介紹，簡直讓我大開眼界。作者深入淺齣地解釋瞭它們相較於矽基器件在耐高壓、高頻、高溫方麵的巨大優勢，以及這些優勢如何推動瞭電力電子技術嚮更高效、更緊湊的方嚮發展。書中的圖錶和仿真結果也幫助我直觀地理解瞭這些新型器件的性能特點，這對於我未來選擇和應用閤適的功率器件至關重要。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電力電子係統的可靠性與安全性問題比較關注，這本書在這方麵的內容也讓我感到非常滿意。它專門闢齣瞭章節來討論這個問題，詳細介紹瞭在設計和運行過程中需要考慮的各種因素，包括器件的過載保護、絕緣設計、熱管理策略等。書中還強調瞭電磁兼容性（EMC）的重要性，並給齣瞭一些有效的抑製電磁乾擾的手段。例如，關於濾波器的設計和布局，以及如何優化PCB闆的設計來減小寄生參數的影響，這些細節的講解都非常實用。這讓我意識到，一個性能優越的電力電子係統，其穩定可靠的運行纔是最終的目標，而這一切都需要在設計之初就予以充分的考慮。

評分☆☆☆☆☆

我印象最深刻的是關於開關電源拓撲結構的部分。這本書並沒有簡單地羅列各種拓撲，而是從基本原理齣發，深入剖析瞭它們的設計思路和優缺點。例如，在講解Buck變換器時，作者不僅給齣瞭完整的電路圖和數學模型，還詳細分析瞭各種工作模態下的電流和電壓波形，以及它們對效率和電磁兼容性的影響。更讓我驚嘆的是，它還引用瞭一些最新的研究成果和工業應用實例，比如在高頻化、高功率密度開關電源的設計中，如何巧妙運用各種拓撲來優化性能。這讓我感覺，我學的不僅僅是教科書上的理論，而是緊跟時代步伐的最新技術動態，這對於我在未來的研究和工作中，無疑會帶來很大的啓發。

評分☆☆☆☆☆

書中的數學推導過程非常嚴謹，但我驚喜地發現，它並沒有讓這些推導變得枯燥乏味。作者善於將復雜的數學模型與物理概念相結閤，並輔以清晰的圖示和錶格，幫助我們理解每一個推導步驟的含義。例如，在講解電磁暫態過程時，作者會先給齣基本的電路方程，然後通過引入拉普拉斯變換等數學工具，一步步推導齣係統的響應特性。在這個過程中，它還會穿插講解這些數學工具在電力電子領域中的具體應用，以及如何通過改變係統參數來影響輸齣特性。這種教學方式，讓我能夠真正理解公式背後的物理意義，而不是死記硬背。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書給我留下瞭深刻的印象。它不僅在內容上覆蓋瞭現代電力電子學的核心知識，還在教學方法上獨具匠心。從基礎概念的深入淺齣，到前沿技術的廣泛介紹，再到理論與實踐的緊密結閤，每一個環節都做得非常齣色。它不僅僅是一本研究生教材，更是一本能夠引導我們深入探索電力電子學世界的寶貴財富。我相信，這本書將成為我未來學習和研究過程中不可或缺的參考資料，並幫助我在這個充滿挑戰和機遇的領域取得更大的成就。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我最近纔拿到手，名字叫做《研究生教學用書：現代電力電子學》。說實話，拿到書的時候，我心裏還是挺忐忑的。畢竟是研究生級彆的教材，我對它的期望很高，但也擔心它會不會過於晦澀難懂，讓我這個初學者望而卻步。翻開第一頁，撲麵而來的是一種嚴謹而專業的學術氛圍。序言部分就清晰地闡述瞭本書的編寫目的、適用範圍以及對電力電子學領域發展現狀的深刻洞察。它並沒有急於進入技術細節，而是先為讀者勾勒齣瞭一幅宏大的研究圖景，讓我們理解電力電子學在當今能源轉型、智能製造等前沿領域扮演的關鍵角色。這一點我覺得非常重要，能夠幫助我們這些初學者建立起學習的全局觀，知道我們所學的知識究竟能解決什麼樣的問題，在哪些領域有實際的應用價值。

評分☆☆☆☆☆

控製策略是電力電子係統實現高性能運行的關鍵。這本書在這個部分的內容非常詳實。它從最基礎的PID控製開始，逐步引入瞭模型預測控製、滑模控製等先進控製方法。作者在講解這些復雜控製算法時，並沒有直接給齣現成的公式，而是從問題的本質齣發，一步步推導齣控製器的設計思路。特彆是對於不同控製策略在應對係統動態變化、抑製乾擾方麵的性能差異，這本書都有非常細緻的分析和比較，並配以仿真波形作為佐證。這讓我對如何設計齣魯棒且高效的控製係統有瞭更深刻的理解，也為我未來在實際工程中解決控製難題打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容比較新，包含電力電子行業比較有發展前景的幾個大方嚮和新知識，總的來說不錯適閤有一定電力電子基礎的去閱讀，但是這個物流也真是醉瞭，花瞭比淘寶多10幾塊錢的價錢和運費，結果4天纔到比預計超瞭2天，真是失望。我再京東買東西就是為瞭有更好的物流體驗，結果比較讓人失望

評分☆☆☆☆☆

很好。還沒看，有空閑瞭再看

評分☆☆☆☆☆

現代電力電子學，你是什麼時候買的？我怎麼沒見過……

評分☆☆☆☆☆

書很好！

評分☆☆☆☆☆

但心又不竟墮下去而至於斷絕，他隻是很重很重地墮著，墮著。

評分☆☆☆☆☆

全然忘卻，毫無怨恨，又有什麼寬恕之可言呢？無怨的恕，說謊罷瞭。

評分☆☆☆☆☆

感覺還不錯

評分☆☆☆☆☆

我也知道還有一個補過的方法的：去討他的寬恕，等他說，“我可是毫不怪你嗬。”那麼，我的心一定就輕鬆瞭，這確是一個可行的方法。有一迴，我們會麵的時候，是臉上都已添刻瞭許多“生”的辛苦的條紋，而我的心很沉重。我們漸漸談起幾時的舊事來，我便敘述到這一節，自說少年時代的鬍塗。“我可是毫不怪你嗬。”

評分☆☆☆☆☆

現在，故鄉的春天又在這異地的空中瞭，既給我久經逝去的兒時的迴憶，而一並也帶著無可把握的悲哀。我倒不如躲到肅殺的嚴鼕中去罷，——但是，四麵又明明是嚴鼕，正給我非常的寒威和冷氣。