普通高等教育“十二五”規劃教材·電氣工程、自動化專業規劃教材：電力電子技術（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王雲亮 編

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電力電子
• 電子技術
• 電氣工程
• 自動化
• 高等教育
• 教材
• 第三版
• 電路
• 電力係統

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121205989

版次：3

商品編碼：11264520

包裝：平裝

叢書名： 電氣工程、自動化專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-08-01

頁數：308

字數：518000

正文語種：中文

內容簡介

　　《普通高等教育“十二五”規劃教材·電氣工程、自動化專業規劃教材：電力電子技術（第3版）》主要包括電力電子器件、交流-直流變換器、交流-交流變換器、直流-直流變換器、交流-直流交流變換器、諧振軟開關技術、無功功率補償、諧波抑製和MATLAB/Simulink在電力電子技術中的仿真應用等，對讀者瞭解和掌握變換器特性，特彆是設計新型變換器具有重要的作用。《普通高等教育“十二五”規劃教材·電氣工程、自動化專業規劃教材：電力電子技術（第3版）》還在各章的後麵增加瞭一些實際應用環節，具有較強的應用性和工程適用性。

目錄

緒論
第1章 電力電子器件
1.1 引言
1.2 電力電子器件的結構、特性和主要參數
1.2.1 功率二極管
1.2.2 晶閘管及派生器件
1.2.3 可關斷晶閘管
1.2.4 雙極型功率晶體管
1.2.5 功率場效應晶體管
1.2.6 絕緣柵雙極型晶體管
1.2.7 其他新型電力電子器件
1.3 電力電子器件的驅動電路
1.3.1 晶閘管的門極驅動電路
1.3.2 可關斷晶閘管的門極驅動電路
1.3.3 雙極型功率晶體管的基極驅動電路
1.3.4 功率場效應晶體管和絕緣柵雙極型晶體管的柵極驅動電路
1.3.5 全控型器件的過電壓及過電流保護
1.4 電力電子器件的緩衝電路
1.4.1 緩衝電路的作用
1.4.2 緩衝電路的類型
1.4.3 緩衝電路元件的選擇
1.5 電力電子器件的串聯與並聯技術
1.5.1 晶閘管的串並聯
1.5.2 可關斷晶閘管的串並聯
1.5.3 雙極型功率晶體管的串並聯
1.5.4 功率場效應晶體管的串並聯
1.5.5 絕緣柵雙極型晶體管的串並聯
小結
習題1

第2章 相控整流器與有源逆變器
2.1 引言
2.2 單相整流電路
2.2.1 單相半波可控整流電路
2.2.2 單相橋式全控整流電路
2.2.3 電容濾波的不可控整流電路
2.3 三相整流電路
2.3.1 三相半波共陰極可控整流電路
2.3.2 三相半波共陽極可控整流電路
2.3.3 三相全控橋式整流電路
2.3.4 其他形式的大功率可控整流電路
2.4 晶閘管觸發電路
2.4.1 晶閘管對觸發電路的要求
2.4.2 同步信號為鋸齒波的觸發電路
2.4.3 集成觸發電路
2.4.4 觸發電路的定相
2.5 變壓器漏抗對整流電路的影響
2.6 有源逆變電路
2.6.1 逆變的概念
2.6.2 三相橋式有源逆變電路
2.6.3 逆變失敗與最小逆變角的限製
2.7 晶閘管-直流電動機係統的機械特性
2.7.1 整流狀態時的機械特性
2.7.2 逆變狀態時的機械特性
2.8 整流電路的諧波分析
2.8.1 整流電路輸齣電壓和負載電流的諧波分析
2.8.2 整流電路在電感性負載時交流側電流的諧波分析
小結
習題2

第3章 交流-交流變換器
3.1 引言
3.2 相控交流調壓電路
3.2.1 單相交流調壓電路
3.2.2 三相交流調壓電路
3.3 晶閘管交流調功器和交流開關
3.3.1 晶閘管交流調功器
3.3.2 晶閘管交流開關
3.4 交流斬波調壓電路
3.4.1 交流斬波調壓原理
3.4.2 交流斬波控製
3.5 交�步槐淦燈�
3.5.1 單相交-交變頻器
3.5.2 三相交-交變頻器
��3.6 交流-交流變換器的應用
3.6.1 相控交流調壓應用電路
3.6.2 交流調功器應用電路
3.6.3 交流開關應用電路
小結
習題3

第4章 直流-直流變換器
4.1 引言
4.2 直流-直流變換器的控製
4.3 降壓變換器
4.3.1 電流連續模式時的工作情況
4.3.2 電流連續和斷續模式的邊界
4.3.3 電流斷續模式時的工作情況
4.3.4 寄生元件的影響
4.3.5 輸齣電壓紋波
4.4 升壓變換器
4.4.1 電流連續模式時的工作情況
4.4.2 電流連續與斷續模式的邊界
4.4.3 電流斷續模式時的工作情況
4.4.4 寄生元件的影響
4.4.5 輸齣電壓紋波
4.5 降壓�采�壓變換器
4.5.1 電流連續模式時的工作情況
4.5.2 電流連續和斷續模式的邊界
4.5.3 電流斷續模式時的工作情況
4.5.4 寄生元件的影響
4.5.5 輸齣電壓紋波
4.6 庫剋變換器
4.7 全橋式直流-直流變換器
4.7.1 雙極性PWM控製方式
4.7.2 單極性PWM控製方式
4.7.3 兩種控製方式的比較
4.8 直流-直流變換器的一般問題
4.9 直流開關電源的應用
4.9.1 帶電氣隔離的直流-直流變換器
4.9.2 直流開關電源的控製
4.9.3 PWM集成電路1524
4.9.4 直流電源設計中的一些問題
小結
習題4

第5章 交流-直流-交流變換器
5.1 引言
5.2 逆變器的基本原理
5.3 電壓型逆變器
5.3.1 單相電壓型逆變器
5.3.2 三相電壓型逆變器
5.3.3 電壓型逆變器的特點
5.4 電流型逆變器
5.4.1 單相電流型逆變器
5.4.2 三相電流型逆變器
5.4.3 電流型逆變器的特點
5.5 正弦脈寬調製逆變器
5.5.1 SPWM的基本原理
5.5.2 SPWM的調製方式
5.5.3 SPWM的一般問題
5.5.4 SPWM波的生成方法
5.6 逆變器的多重化及多電平化技術
5.6.1 多重化技術
5.6.2 多電平化技術
小結
習題5

第6章 諧振開關電路
6.1 硬開關模式與諧振開關模式
6.2 諧振開關變換器的分類
6.3 準諧振開關變換器
6.3.1 零電流開關準諧振變換器
6.3.2 零電壓開關準諧振變換器
6.4 零開關PWM變換器
6.4.1 零電壓開關PWM變換器
6.4.2 零電流開關PWM變換器
6.5 諧振直流環逆變器
6.5.1 諧振直流環逆變器的結構
6.5.2 諧振直流環逆變器的工作原理
小結
習題6

第7章 電力電子裝置應用中的一些問題
7.1 電力電子器件的換流方式
7.2 器件的熱傳導和散熱器的選擇
7.2.1 熱傳導
7.2.2 器件的功率損耗
7.2.3 散熱器
7.3 變換器的保護
7.3.1 變換器的過電壓保護
7.3.2 變換器的過電流保護
7.3.3 電壓上升率及電流上升率的限製
7.4 電力電子裝置的諧波與無功功率
7.4.1 諧波的産生及其危害
7.4.2 諧波的定義及標準
7.4.3 無功功率的産生及其危害
7.4.4 諧波的抑製方法和無功功率的補償方法
小結
習題7

第8章 電力電子的MATLAB仿真
8.1 MATLAB /Simulink/Power System工具箱簡介
8.1.1 Simulink工具箱簡介
8.1.2 Power System工具箱簡介
8.1.3 Simulink/Power System的模型窗口
8.1.4 Simulink/Power System係統模型的操作
8.1.5 Simulink/Power System係統的仿真
8.2 典型電力電子器件的仿真模型
8.2.1 二極管的仿真模型
8.2.2 晶閘管的仿真模型
8.2.3 GTO的仿真模型
8.2.4 IGBT的仿真模型
8.2.5 MOSFET的仿真模型
8.3 電力電子變換器中典型環節的仿真模型
8.3.1 同步6脈衝觸發器的仿真模型
……

前言/序言

　　電力電子技術是一門融閤瞭電力技術、電子技術和控製技術的交叉學科，是利用電力電子器件進行電能轉換的技術,近年來發展十分迅速。為瞭適應21世紀科技和經濟發展對電氣和電子信息類應用型人纔的需求，在電子工業齣版社的組織下，我們編寫瞭本教材。
　　隨著新型電力電子器件的齣現和微型計算機技術的發展，電力電子技術在國民經濟發展中起著越來越重要的作用。各種新穎的變換器拓撲結構及控製方法層齣不窮，使變換器的性能價格比不斷提高。因此，必須使教材適應電力電子技術的發展，使學生不僅瞭解和掌握電力電子器件及變換器的原理，而且具有設計和仿真新型變換器的能力。本教材在注重學科體係完整性的前提下，增加瞭應用實例，注重理論與實際相結閤。本書介紹在自動化領域廣泛應用的MATLAB軟件在電力電子技術仿真中的應用，對學生更好地掌握電力電子技術和提高設計應用能力具有重要的作用。通過MATLAB仿真內容，可以解決教學學時不足和實驗設備短缺的睏難，對提高教學效果起到事半功倍的作用。
　　本書主要包括電力電子器件、交流-直流變換器、交流-交流變換器、直流-直流變換器、交流-直流-交流變換器、諧振軟開關技術、無功功率補償、諧波抑製和一些應用實例等內容。本教材適用於48～64學時的教學安排，“�場輩糠治�選學內容。
　　全書共分8章，由王雲亮教授主編，周淵深教授副主編。其中，緒論、第4章、第6章、第7章由王雲亮教授編寫，第1章由黃孫偉副教授編寫，第2章由嶽有軍副教授編寫，第3章和第8章由周淵深教授編寫，第5章由黃華芳副教授編寫，本書最後由王雲亮教授統稿。本書由天津大學許鎮琳教授主審，許教授在審閱中提齣瞭許多寶貴的意見，在此
　　謹緻衷心的謝意。
　　此外，書中部分內容引用瞭國內外專傢、學者的研究成果，在此謹嚮他們緻以誠摯的謝意。本書在編寫過程中，得到瞭電子工業齣版社和淩毅編輯的大力支持，也得到瞭編者所在單位的老師和學生的熱心幫助，在此一並對他們緻以衷心的感謝。
　　本書可作為高等院校自動化、電氣工程及其自動化和相關專業的本科教材，也可作為從事機電一體化的研究生和科研設計人員的參考用書。
　　本書提供配套的電子課件，可登錄華信教育資源網：www.hxedu.com.cn,注冊後免費下載。由於作者的業務水平和教學經驗有限，錯誤及不妥之處在所難免，殷切希望廣大同行和讀者給予批評指正。

電力電子技術前沿探索與應用：麵嚮智能電網與新能源的革新實踐 本書聚焦於電力電子技術在當前能源轉型與數字化浪潮中的核心地位，深度剖析瞭新一代電力電子器件、先進拓撲結構、控製策略及其在智能電網、新能源並網、電動汽車等關鍵領域的集成應用。 第一部分：電力電子技術基礎與核心器件的革新 本部分內容旨在為讀者構建堅實的理論基礎，並引入當前電力電子領域最前沿的技術進展，特彆強調瞭新一代半導體器件的特性與應用範式。 第一章：電力電子學的基本概念與發展脈絡 本章將係統闡述電力電子學的定義、研究範疇及其在現代電力係統中的戰略意義。探討電力電子技術從傳統可控矽整流器到現代IGBT、SiC等寬禁帶器件的發展曆程，並分析其對提升能源效率、實現電能質量控製的關鍵作用。重點對比分析瞭不同時代電力電子係統的性能指標、可靠性與環境適應性差異。 第二章：功率半導體器件的新進展 本章是理解現代電力電子係統的基石。我們將詳細介紹以MOSFET、IGBT為代錶的傳統功率器件的工作原理、優缺點及其應用限製。核心內容聚焦於第三代和第四代半導體材料——碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）功率器件。 對SiC MOSFET、SiC SBD、以及高電子遷移率晶體管（HEMT）的物理結構、導通特性、開關損耗機製進行深入的數學建模與仿真分析。討論器件的結溫管理、封裝技術（如先進的燒結技術和層壓母綫設計）對係統整體效率和功率密度的影響。闡述如何根據具體應用場景（高頻、高壓、高溫）選擇最閤適的功率開關器件。 第三章：電力電子變換器拓撲結構原理 本章係統梳理瞭電力電子變換器的基本類型，包括AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC變換器。對於每個大類，不再停留在傳統的單級電路介紹，而是深入探討麵嚮高功率密度和高效率的先進拓撲結構： DC/DC變換器： 重點分析多電平DC/DC拓撲（如級聯H橋、中點鉗位）、隔離諧振變換器（LLC、LCC）在隔離、軟開關實現、以及寬輸入輸齣電壓範圍下的優化設計。 AC/DC變換器（有源整流器）： 闡述PWM整流器的基本控製原理，並詳細介紹先進的無源/有源脈衝整形技術，以及用於分布式發電和儲能係統的模塊化多電平變換器（MMC）的結構特點和工作模式。 DC/AC逆變器： 深入探討電壓源逆變器（VSI）和電流源逆變器（CSI）的工作特性。重點分析瞭級聯H橋多電平逆變器（CHB-MLI）和模塊化多電平逆變器（MMC） 在電能質量改善、諧波抑製和降低開關頻率方麵的優勢與挑戰。 第二部分：高級控製策略與係統集成 本部分將視角從單一器件和電路提升到係統級控製與優化，這是實現電力電子係統智能化和高性能化的關鍵。 第四章：開關模式電源的調製技術與電流/電壓控製 本章深入講解瞭PWM（脈寬調製）技術在不同拓撲中的具體實現。對比分析瞭正弦脈寬調製（SPWM）、空間矢量脈寬調製（SVPWM）的原理、死區時間補償機製和載波選擇對輸齣頻譜的影響。在控製方麵，詳細介紹先進的電流環和電壓環設計方法，包括PID控製器的參數整定、前饋補償、以及基於帶寬匹配的內環外環協調控製。 第五章：麵嚮電能質量的先進控製算法 本章專注於應對電網側乾擾和實現高精度輸齣的控製技術： 無源和有源濾波技術： 闡述諧波的産生機理，介紹並聯有源電力濾波器（APF）的結構和控製策略（如基於dq坐標係的諧波電流提取算法，如SRF-PLL法和快速傅裏葉變換法）。 環路控製器的設計： 引入滑模控製（SMC）、預測控製（MPC） 在電力電子係統中的應用。重點分析瞭模型預測控製（MPC）在處理係統約束、快速動態響應以及多目標優化方麵的潛力，並討論其在高速開關頻率下的計算復雜度挑戰。 第六章：電力電子係統中的同步與狀態估計技術 高效可靠的並網運行依賴於精確的電網信息獲取。本章探討瞭同步技術： 鎖相環（PLL）技術： 詳細分析瞭單相和三相係統的單延時、雙延時、以及自適應PLL的結構與性能。探討瞭電網電壓跌落、頻率偏移、和含諧波環境對PLL跟蹤精度的影響，並介紹瞭基於卡爾曼濾波（Kalman Filter）的增強型PLL設計，以提高在電能質量惡化情況下的魯棒性。 係統狀態估計： 介紹利用觀測器（如Luenberger觀測器、滑模觀測器）對係統內部電流、電壓等不可測量的狀態量進行實時估計的方法，以提升控製係統的精度和故障診斷能力。 第三部分：電力電子在新能源與智能電網中的集成應用 本部分將理論與實際工程需求緊密結閤，展現電力電子技術在支撐能源革命中的核心作用。 第七章：光伏與風力發電係統的並網技術 本章聚焦於可再生能源並網的核心挑戰： 最大功率點跟蹤（MPPT）： 深入研究擾動觀察法、電導增量法（INC）的原理，並引入基於神經網絡和模糊邏輯的自適應MPPT策略，以應對復雜多變的輻照度和溫度條件。 雙有源橋（DAB）變換器在儲能與電力電子變壓器中的應用： 詳細分析DAB變換器在隔離、雙嚮功率流控製中的優勢，以及其在能量管理係統中的拓撲優化。 電網支撐與故障穿越： 闡述光伏/風電逆變器（PCS）如何通過虛擬同步機（VSM）控製策略，模擬傳統同步發電機的慣量和阻尼特性，實現電網故障穿越能力（LVRT/HVRT）。 第八章：先進儲能係統與電動汽車的電力電子接口 電池管理係統（BMS）與高效充放電： 探討鋰離子電池的等效電路模型、荷電狀態（SOC）和健康狀態（SOH）的估算方法。分析用於電動汽車高壓電池包的DC/DC雙嚮變換器的熱管理和均衡策略。 電動汽車驅動係統： 介紹永磁同步電機（PMSM）和開關磁阻電機（Switched Reluctance Motor, SRM）的驅動要求，重點分析高性能永磁電機驅動中的矢量控製（Field-Oriented Control, FOC）及其在弱磁升速階段的實現細節。 第九章：電力電子變壓器（PET）與柔性交流輸電（FACTS） 本章探討電力電子技術如何重塑電網架構： 電力電子變壓器（PET）的模塊化設計： 詳細分析PET作為下一代電網關鍵節點的功能（多級電壓轉換、有功/無功獨立控製、故障隔離），並對比分析其與傳統變壓器的結構差異和集成優勢。 FACTS裝置的應用： 深入研究STATCOM（靜態同步補償器）和TCSC（串聯補償器）的工作原理，重點分析它們如何通過快速調節綫路的等效阻抗和相角，實現對輸電係統穩定性和潮流的動態控製。 總結： 本書旨在提供一個全麵、深入且麵嚮未來的電力電子技術知識體係，不僅涵蓋瞭從基礎理論到前沿控製算法的構建，更緊密結閤瞭智能電網、新能源接入和電動交通等國傢戰略需求，培養讀者解決復雜電力電子工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，著實讓我感到驚喜。不同於市麵上一些偏重於某一方麵（比如隻講逆變器或隻講斬波器）的專業書籍，它展現齣一種宏大的係統觀。它不僅覆蓋瞭晶閘管、IGBT、MOSFET等核心功率器件的工作特性，還深入探討瞭它們在不同拓撲結構下的動態響應和熱管理問題。我發現作者在處理高頻開關損耗和EMI/EMC這些“老大難”問題時，給齣瞭非常具有操作性的分析方法。例如，在討論無源緩衝電路的設計時，書中所給齣的等效電路模型，比起我之前參考的其他資料要直觀得多，甚至連參數選擇的經驗值都給得非常中肯，這對於我們進行畢業設計或工程項目開發是極其寶貴的財富。這種將理論深度與工程實踐完美融閤的寫作風格，使得這本書不僅僅是一本教科書，更像是一本可以隨時翻閱的“工程師工具箱”，裏麵裝滿瞭解決實際問題的“金鑰匙”。

評分☆☆☆☆☆

最後，我想談談它作為教學輔助資源的價值。除瞭核心的理論和實例，教材後附帶的習題部分設計得非常巧妙。它並非那種純粹的數值計算題，而是巧妙地結閤瞭設計性、分析性和驗證性。有些題目甚至引導學生去思考特定條件下電路的魯棒性問題，這極大地鍛煉瞭我們的係統思維能力。此外，我注意到一些關鍵的分析章節後，都提供瞭明確的參考資料來源或進一步閱讀的建議，這為那些想要深入鑽研特定子課題的同學提供瞭清晰的路徑圖。這種“授人以漁”的教學理念，比單純地灌輸知識要高明得多。總而言之，這是一本集權威性、實用性、前瞻性和高質量印刷於一體的優秀教材，是電力電子學習者不可多得的良師益友。

評分☆☆☆☆☆

這本教材的封麵設計著實讓人眼前一亮，那種沉穩又不失現代感的排版，一下子就抓住瞭我的注意力。作為一名正在攻讀電氣自動化專業的學生，我對教材的實用性和前沿性有著近乎苛刻的要求。初翻這本書，最直觀的感受是它的邏輯結構異常清晰。每一個章節的銜接都像是精心鋪設的軌道，將復雜的電力電子概念層層遞進地展現齣來。尤其是在講解開關器件的導通與關斷機理時，作者沒有采用那種乾巴巴的理論堆砌，而是穿插瞭大量的實際應用案例，這對於我們理解理論如何轉化為工程實踐至關重要。我特彆欣賞它在基礎概念闡述上的那種耐心和細緻，即便是初次接觸脈衝寬度調製（PWM）控製的讀者，也能通過書中詳盡的圖示和清晰的文字描述，迅速把握其核心要義。可以說，它提供的不僅僅是知識點，更像是一份詳盡的“施工指南”，為後續深入學習功率變換電路打下瞭堅實的基礎。這種對教學流程的精心打磨，遠超我預期的教材標準，讓人忍不住想立刻投入到學習中去。

評分☆☆☆☆☆

裝幀和印刷質量也值得稱贊。在如今這個電子文檔泛濫的時代，一本紙質教材的質感變得尤為重要。這本教材的紙張選擇適中，既保證瞭墨水的清晰度，又不會因為紙張太亮而造成閱讀疲勞。更重要的是，書中大量的電路原理圖和波形圖的繪製精度非常高，綫條清晰，標注明確，這對於研究瞬態過程和開關波形至關重要。我之前遇到的很多教材，在打印復雜的多電平電路圖時，交叉綫路常常混成一團，讓人辨識睏難，但這本書在這方麵做得極其到位。即便是那些涉及復雜寄生參數分析的局部放大圖，也保持瞭極高的視覺清晰度，這極大地提升瞭閱讀體驗，也減少瞭我們在理解復雜拓撲結構時因視覺乾擾而産生的睏惑。這種對細節的極緻追求，體現瞭齣版社對“規劃教材”這一身份的嚴肅對待。

評分☆☆☆☆☆

我尤其欣賞作者在教材內容更新上的前瞻性。電力電子領域發展日新月異，如果教材內容停留在十年前的水平，那就失去瞭指導意義。這本書明顯融入瞭近些年來的行業熱點，比如高壓直流輸電（HVDC）中的關鍵技術、新能源並網（尤其是光伏和風電逆變器）的最新控製策略，都有相當篇幅的介紹。雖然是第三版，但它展現齣的是麵嚮未來的視角，而不是簡單地修補前一版的小錯誤。比如，關於新型寬禁帶半導體器件（如SiC和GaN）的特性對比和應用前景的討論，就非常及時和到位，這對於我們這些即將步入工業界的學子來說，是至關重要的“市場前沿信息”。閱讀這些章節時，我能明顯感覺到自己接觸到瞭行業前沿的脈搏，而不是僅僅停留在基礎知識的復習階段。

評分☆☆☆☆☆

快遞神速，貨品一如既往的好，好評

評分☆☆☆☆☆

正版，就是打摺太少瞭

評分☆☆☆☆☆

挺好的，不錯，還是可以

評分☆☆☆☆☆

正版，就是打摺太少瞭

評分☆☆☆☆☆

內容挺全的

評分☆☆☆☆☆

不錯的教材

評分☆☆☆☆☆

還可以，服務一流

評分☆☆☆☆☆

快遞神速，貨品一如既往的好，好評

評分☆☆☆☆☆

挺好的，不錯，還是可以