電力電子技術(第2版)(“十二五”職業教育國傢規劃教材 經全國職業教育教材審定委員會審定) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐立娟 編

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電力電子
• 電子技術
• 職業教育
• 教材
• 十二五規劃
• 電路分析
• 變流器
• 電力係統
• 開關電源

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115340177

版次：2

商品編碼：11524556

包裝：平裝

叢書名： 高等職業院校電氣自動化專業“十二五”規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：287

正文語種：中文

內容簡介

　　本書以5個電力電子技術應用最廣泛的實際案例為載體，由淺入深地介紹瞭電力電子技術中的常用電力電子器件(晶閘管、雙嚮晶閘管、可關斷晶閘管、大功率晶體管、功率場效應晶體管、絕緣門極晶體管)的工作原理及特性，電力電子電路(單相和三相可控整流電路、交流調壓電路、逆變電路、直流斬波電路)的工作原理，晶閘管觸發電路(單結晶體管觸發電路、鋸齒波觸發電路、集成觸發器及數字觸發器)，新型電力電子器件和光伏發電中的電力電子技術等內容。
　　本書可供高等職業技術學院、高等專科學校、職工大學的電氣工程類專業、應用電子類專業、機電一體化專業選用，也可供工程技術人員參考，並可作為培訓教材。

內頁插圖

目錄

緒論　1
一、什麼是電力電子技術　1
二、電力電子技術的發展　1
三、電力電子技術的主要功能　2
四、電力電子技術的應用　2
五、本教材的教學建議　3

項目一　單相半波整流調光燈電路　5
任務一　晶閘管及其導通關斷條件測試　6
一、任務描述與目標　6
二、相關知識　6
(一)晶閘管結構及導通關斷條件　6
(二)晶閘管的陽極伏安特性　9
(三)晶閘管主要參數　9
(四)晶閘管命名及型號含義　12
三、任務實施　13
(一)晶閘管測試　13
(二)晶閘管導通關斷條件測試　14
四、總結與提升　16
(一)晶閘管好壞的判斷　16
(二)晶閘管導通關斷原理　17
(三)晶閘管的選擇　17
五、習題與思考　18
任務二　單結晶體管及單結晶體管觸發電路測試　19
一、任務描述與目標　19
二、相關知識　19
(一)單結晶體管的結構及測試方法　19
(二)單結晶體管伏安特性及主要參數　22
(三)單結晶體管自激振蕩電路　24
(四)單結晶體管觸發電路　24
三、任務實施　26
(一)單結晶體管測試　26
(二)單結晶體管觸發電路調試　27
四、總結與提升　28
(一)單結晶體管觸發電路的移相範圍　28
(二)單結晶體管構成的其他觸發電路　29
(三)觸發電路元件的選擇　30
五、習題與思考　31
任務三　單相半波可控整流電路調試　31
一、任務描述與目標　31
二、相關知識　31
(一)單相半波可控整流電路結構　31
(二)單相半波可控整流電路電阻負載工作原理　32
(三)單相半波可控整流電路電感性負載工作原理　36
三、任務實施　39
(一)單相半波可控整流電路電阻性負載調試　39
(二)單相半波可控整流電路電感性負載調試　41
四、總結與提升　43
(一)單相半波可控整流電路電阻性負載相關參數計算　43
(二)單相半波可控整流電路電阻電感性負載相關參數計算　44
五、習題與思考　46

項目二　單相橋式全控整流調光燈電路　47
任務一　鋸齒波同步觸發電路調試　48
一、任務描述與目標　48
二、相關知識　48
(一)鋸齒波同步觸發電路的組成　48
(二)鋸齒波同步觸發電路工作原理及波形分析　49
三、任務實施　50
四、總結與提升——鋸齒波同步觸發電路的其他環節　52
五、習題與思考　54
任務二　西門子TCA785集成觸發電路調試　54
一、任務描述與目標　54
二、相關知識　55
(一)西門子TCA785介紹　55
(二)西門子TCA785集成觸發電路　58
三、任務實施　59
四、總結與提升——TCA785構成寬頻率範圍的單相晶閘管觸發器　61
五、習題與思考　62
任務三　單相橋式全控整流電路調試　63
一、任務描述與目標　63
二、相關知識　63
(一)單相橋式全控整流電路結構　63
(二)單相橋式全控整流電路電阻性負載工作原理　63
(三)單相橋式全控整流電路電感性負載工作原理　65
(四)單相橋式全控整流電路電感性負載接續流二極管電路工作原理　66
三、任務實施　67
(一)單相橋式全控整流電路電阻性負載調試　67
(二)單相橋式全控整流電路電阻電感性負載調試　69
四、總結與提升　71
(一)單相橋式全控整流電路電阻性負載相關參數計算　71
(二)單相橋式全控整流電路電阻電感性負載不接續流二極管相關參數計算　72
(三)單相橋式全控整流電路電阻電感性負載接續流二極管相關參數計算　72
五、習題與思考　74

項目三　單相交流調壓調光燈電路　75
任務一　雙嚮晶閘管及其測試　75
一、任務描述與目標　75
二、相關知識　76
(一)雙嚮晶閘管的結構及測試方法　76
(二)雙嚮晶閘管的特性與主要參數　77
(三)雙嚮晶閘管的觸發方式　80
(四)雙嚮晶閘管命名及型號含義　80
三、任務實施　81
四、總結與提升　82
(一)普通晶閘管和雙嚮晶閘管的判彆　82
(二)雙嚮晶閘管的觸發原理　82
五、習題與思考　83
任務二　單相交流調壓電路調試　83
一、任務描述與目標　83
二、相關知識　84
(一)雙嚮晶閘管觸發電路　84
(二)單相交流調壓電路　86
三、任務實施　89
(一)雙嚮晶閘管實現的單相交流調壓電路調試　89
(二)普通晶閘管反並聯實現的單相交流調壓電路調試　90
四、總結與提升　92
(一)電阻電感性負載時阻抗角的確定　92
(二)電阻電感負載時參數計算　92
五、習題與思考　93

項目四　同步電機勵磁電源電路　94
任務一　三相集成觸發電路調試　95
一、任務描述與目標　95
二、相關知識　95
(一)KC04移相集成觸發器　95
(二)KC41C六路雙脈衝形成器　96
(三)KC04、KC41C組成的三相集成觸發電路　97
三、任務實施　98
四、總結與提升　101
(一)MC787和MC788集成觸發器簡介　101
(二)TC787/TC788內部結構及工作原理　102
五、習題與思考　103
任務二　三相半波可控整流電路調試　103
一、任務描述與目標　103
二、相關知識　104
(一)三相半波可控整流電路電阻性負載工作原理及參數計算　104
(二)三相半波可控整流電路大電感負載工作原理及參數計算　107
(三)三相半波可控整流電路電感性負載接續流二極管時工作原理及參數計算　109
三、任務實施　110
四、總結與提升　112
(一)共陽極的三相半波可控整流電路工作原理　112
(二)三相半波可控整流電路常見故障分析　113
五、習題與思考　113
任務三　三相橋式全控整流電路調試　114
一、任務描述與目標　114
二、相關知識　114
(一)三相橋式全控整流電路電阻性負載工作原理及參數計算　114
(二)三相橋式全控整流電路大電感負載不接續流二極管時工作原理及參數計算　117
(三)三相橋式全控整流電路大電感負載接續流二極管時工作原理及參數計算　119
三、任務實施　120
四、總結與提升　122
(一)觸發電路與主電路電壓的同步　122
(二)三相橋式全控整流電路常見故障分析　124
(三)整流電路的保護　125
五、習題與思考　127
任務四　三相橋式全控有源逆變電路調試　128
一、任務描述與目標　128
二、相關知識　128
(一)有源逆變的工作原理　128
(二)逆變失敗與逆變角的限製　130
(三)三相全控橋有源逆變電路　132
三、任務實施　132
四、總結與提升　134
(一)晶閘管直流電動機可逆拖動係統概述　134
(二)邏輯控製無環流可逆電路　135
(三)有環流反並聯可逆係統　136
五、習題與思考　137

項目五　開關電源電路　138
任務一　GTR、MOSFET、IGBT、GTO及其測試　139
一、任務描述與目標　139
二、相關知識　139
(一)GTR(大功率晶體管)　139
(二)Power MOSFET(功率場效應晶體管)　146
(三)IGBT(絕緣門極晶體管)　151
(四)GTO(可關斷晶閘管)　154
三、任務實施　158
四、習題與思考　160
任務二　DC/DC變換電路調試　160
一、任務描述與目標　160
二、相關知識　161
(一)DC/DC電路的工作原理　161
(二)開關狀態控製電路　164
(三)其他電路　169
三、任務實施　170
四、總結與提升——軟開關技術　172
五、習題與思考　174

項目六　中頻感應加熱電源電路　176
任務一　認識中頻感應加熱電源　176
一、任務描述與目標　176
二、相關知識　177
(一)感應加熱的原理與發展曆史　177
(二)中頻感應加熱電源的用途　178
(三)中頻感應加熱電源的組成　179
三、習題與思考　182
任務二　數字移相觸發電路　182
一、任務描述與目標　182
二、相關知識　182
(一)數字移相觸發電路組成　182
(二)數字移相觸發電路工作原理　183
三、任務實施　185
四、總結與提升——基於單片機的晶閘管觸發電路　187
五、習題與思考　190
任務三　中頻感應加熱電源主電路調試　190
一、任務描述與目標　190
二、相關知識　190
(一)逆變的基本概念和換流方式　190
(二)單相並聯諧振逆變電路　192
(三)逆變觸發電路　194
(四)逆變主電路的啓動與保護　197
三、任務實施　200
四、總結與提升　203
(一)單相串聯諧振逆變電路　203
(二)中頻感應加熱電源常見故障的診斷　204
五、習題與思考　206

項目七　變頻器逆變電路　207
任務一　認識變頻器　207
一、任務描述與目標　207
二、相關知識　208
(一)變頻器的用途　208
(二)變頻器的基本結構　208
(三)變頻器主電路結構　210
三、習題與思考　214
任務二　脈寬調製型逆變電路調試　215
一、任務描述與目標　215
二、相關知識　215
(一)PWM的基本原理　215
(二)單相橋式PWM變頻電路工作原理　216
(三)三相橋式PWM變頻電路的工作原理　219
(四)PWM變頻電路的調製控製方式　220
三、任務實施　222
(一)單相正弦波脈寬調製SPWM逆變電路　222
(二)三相正弦波脈寬調製SPWM電路調試　224
四、總結與提升——SPWM波形的生成　225
五、習題與思考　226

項目八　拓展項目　227
任務一　認識新型電力電子器件　227
一、任務描述與目標　227
二、相關知識　228
(一)集成門極換流晶閘管(IGCT)　228
(二)MOS控製晶閘管(MCT)　230
(三)發射極關斷晶閘管(ETO)　231
三、習題與思考　233
任務二　光伏發電中的電力電子技術　233
一、任務描述與目標　233
二、相關知識　234
(一)光伏發電概述　234
(二)光伏發電中的電力電子技術　235
三、習題與思考　240

附錄　241
參考文獻　287

前言/序言

《電力電子技術（第2版）》圖書簡介 編者寄語： 電力電子技術，作為連接電能産生、傳輸、分配和應用的關鍵環節，在現代社會中扮演著舉足輕重的角色。從驅動我們日常生活的傢用電器，到支撐工業生産的強大電機，再到實現清潔能源利用的光伏發電係統，電力電子技術的身影無處不在。本書，凝聚瞭編者多年在電力電子領域的教學與科研經驗，力求為廣大職業教育的學子構建起堅實的理論基石與豐富的實踐能力，助力他們在快速發展的科技浪潮中，成為一名優秀的電力電子技術人纔。 圖書概述： 《電力電子技術（第2版）》是一部麵嚮“十二五”職業教育國傢規劃的教材，經全國職業教育教材審定委員會審定，旨在係統性地闡述電力電子技術的核心概念、基本原理、關鍵器件、典型電路以及實際應用。本書緊密結閤職業教育的特點，注重理論與實踐相結閤，力求培養學生紮實的專業知識、熟練的操作技能和解決實際工程問題的能力。 內容詳解： 本書內容涵蓋瞭電力電子技術的廣闊領域，從基礎理論齣發，逐步深入到各種復雜係統。 第一部分：電力電子技術基礎 緒論： 本章將帶您走進電力電子技術的宏大世界，介紹其發展曆程、重要性及其在國民經濟和社會發展中的地位。您將瞭解電力電子技術是如何從簡單的開關器件演變成如今無處不在的“能量之手”，並初步認識其在提高能源利用效率、改善電能質量、實現綠色能源發展等方麵的重要作用。同時，本章還會概述本書的整體結構和學習目標，為您的學習之旅打下堅實的基礎。 電力電子器件： 這是理解電力電子技術的核心所在。本章將詳細介紹各種主要的電力電子器件，包括： 二極管： 從最基礎的PN結二極管，到具有高耐壓、高電流特性的整流二極管，以及具有快速開關特性的快恢復二極管，您將深入瞭解它們的結構、工作原理、伏安特性麯綫以及主要的參數指標。 晶閘管（SCR）： 瞭解其觸發導通、關斷的特性，以及在各種電力控製電路中的應用，如相控調壓電路。 雙嚮晶閘管（TRIAC）： 學習其在交流電路中的應用，特彆是在傢用電器等領域。 金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）： 掌握其電壓驅動的特點，高輸入阻抗，以及在開關電源、DC-DC變換器中的廣泛應用。 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）： 深入理解其結閤瞭MOSFET和BJT的優點，具有高耐壓、高電流和快速開關速度的特性，使其成為高功率電力電子設備的首選器件。 其他器件： 還會涉及門極可關斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（BJT）等，幫助您建立對各類電力電子器件的全麵認識。 電力電子電路基礎： 在掌握瞭關鍵器件之後，本章將重點闡述它們是如何組閤成各種基本電路的。 整流電路： 從單相半波、全波整流，到三相整流，以及帶阻感負載和容性負載時的輸齣波形分析，您將瞭解如何將交流電轉換為直流電。 逆變電路： 學習如何將直流電轉換為交流電，包括單相和三相逆變器，以及不同控製方式下的輸齣波形。 斬波電路： 掌握如何實現直流電壓的升壓或降壓，這是DC-DC變換器的基礎。 開關電源基礎： 介紹開關電源的基本工作原理、拓撲結構以及關鍵參數。 第二部分：電力電子變換器 DC-DC變換器： 這是電力電子技術中應用最為廣泛的領域之一。本章將深入剖析各種主流的DC-DC變換器拓撲： 降壓斬波器（Buck Converter）： 詳細講解其工作原理、電感和電容參數的選擇，以及紋波的分析。 升壓斬波器（Boost Converter）： 學習其如何實現輸齣電壓高於輸入電壓，以及相應的控製和設計方法。 升降壓斬波器（Buck-Boost Converter）： 瞭解其既能升壓也能降壓的特性，以及其在不同應用場景下的優勢。 SEPIC、Cuk等復雜拓撲： 介紹一些更高級的DC-DC變換器，拓展您的知識視野。 多相DC-DC變換器： 討論其提高功率密度和降低紋波的優勢。 AC-DC變換器（整流器）： 在第一部分的基礎上，本章將更深入地探討AC-DC變換器，特彆關注現代電力電子技術中的應用。 相控整流器： 詳細分析單相和三相可控整流電路，及其在調壓、調速等方麵的應用。 有源功率因數校正（APFC）技術： 學習如何提高電網側的功率因數，減少諧波汙染，這是現代電力電子設備必須具備的功能。 高頻開關整流器： 介紹其在實現小型化、高效率方麵的優勢。 DC-AC變換器（逆變器）： 本章將聚焦於DC-AC變換器，重點介紹其在電力傳動、不間斷電源（UPS）等領域的應用。 電壓型逆變器： 學習單相和三相電壓型逆變器的各種調製策略，如SPWM（空間矢量脈衝寬度調製）等，以獲得高質量的輸齣交流波形。 電流型逆變器： 瞭解其工作原理和應用特點。 多電平逆變器： 介紹其在高壓大功率應用中的優勢，如減少器件損耗和改善輸齣波形。 AC-AC變換器（交流變流器）： 本章將介紹直接和間接實現交流電壓和頻率變化的變換器。 直接變頻器（Cycloconverter）： 瞭解其工作原理和應用限製。 間接變頻器： 介紹其通過DC環節實現頻率變換的優勢，以及在感應電動機調速中的廣泛應用。 第三部分：電力電子技術的應用 電力傳動係統： 這是電力電子技術最核心的應用領域之一。 直流電機調速係統： 介紹傳統的直流電機調速技術及其在一些特定場閤的應用。 交流電機調速係統： 重點講解基於變頻器（VFD）的異步電動機和同步電動機的調速原理、控製策略以及實際應用，如工業生産綫、電梯、電動汽車等。 開關電源： 隨著電子設備的普及，開關電源已成為信息、通信、傢電等領域不可或缺的組成部分。 開關電源的分類與拓撲： 詳細介紹不同類型的開關電源，如AC-DC、DC-DC、DC-AC等，以及它們對應的經典拓撲。 設計與控製： 講解開關電源的設計要素，包括功率器件選擇、濾波設計、控製環路設計等。 實際應用： 展示開關電源在計算機、手機充電器、LED照明等領域的廣泛應用。 新能源發電與接入： 隨著全球對可持續能源的需求日益增長，電力電子技術在新能源領域的應用至關重要。 光伏發電係統： 講解光伏陣列的特性、DC-DC變換器和DC-AC逆變器在光伏發電係統中的作用，以及並網控製技術。 風力發電係統： 介紹風力發電機組的類型，以及電力電子變換器在風電場中的應用，包括變槳控製、並網控製等。 儲能係統： 講解電池儲能係統、超級電容器儲能係統等，以及電力電子技術在能量管理和功率調節中的作用。 電能質量與無功功率補償： 隨著電力電子設備的大量使用，電能質量問題日益突齣。 諧波分析與治理： 講解電能質量問題産生的原因，以及各種治理技術，如濾波器、有源電力濾波器（APF）等。 無功功率補償： 介紹靜止無功補償器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）等先進的無功補償技術。 特色與亮點： 結構清晰，邏輯嚴謹： 本書按照“基礎理論—核心器件—典型電路—應用係統”的邏輯順序展開，層層遞進，由淺入深，便於學生理解和掌握。 內容全麵，重點突齣： 覆蓋瞭電力電子技術最核心的知識點，並在各個關鍵領域進行瞭深入的闡述，同時兼顧瞭理論的嚴謹性和實踐的應用性。 緊貼職業教育需求： 充分考慮瞭職業教育學生的認知特點和培養目標，注重培養學生的動手能力和解決實際工程問題的能力，提供豐富的案例分析和實驗設計思路。 圖文並茂，生動直觀： 大量運用瞭原理圖、波形圖、實物圖等，使抽象的概念變得直觀易懂。 理論與實踐結閤： 在講解理論知識的同時，穿插瞭大量實際工程應用案例，幫助學生將所學知識應用於解決實際問題。 緊跟技術發展前沿： 吸收瞭近年來電力電子技術領域的最新發展成果，如新能源並網技術、智能電網技術等。 適用對象： 本書適閤作為高等職業學校、中等職業學校（包括技工學校）電氣工程、電力技術、機電一體化、自動化等相關專業的教材，也可供從事電力電子技術相關工作的工程技術人員、技術工人及相關領域的研究生學習參考。 總結： 《電力電子技術（第2版）》將是您探索電力電子世界、掌握現代電力技術、成就職業生涯的理想伴侶。我們相信，通過本書的學習，您將能夠深刻理解電力電子技術的奧秘，熟練運用相關知識解決實際工程問題，為國傢的能源事業和科技進步貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在電力電子領域摸爬滾打多年的技術人員，閱書無數，但真正能讓我眼前一亮的卻不多。這本書無疑是其中的佼佼者。它的深度和廣度都令人稱道。作者在技術細節的把握上極為精準，對於一些前沿的電力電子器件和拓撲結構也有相當的涉及，這對於我們這些需要不斷更新知識儲備的從業者來說，無疑是一份寶貴的財富。書中對高頻開關電源、新能源電力轉換等熱門領域的講解，都非常深入，而且邏輯嚴謹，層層遞進。我尤其對其中關於功率器件選擇和損耗分析的部分印象深刻，這直接關係到産品設計的效率和成本，作者的講解非常到位。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，第一感覺就是厚實，沉甸甸的，拿在手裏非常有分量，這讓我對它裏麵的內容充滿瞭期待。封麵設計簡潔明瞭，雖然是技術類書籍，但絲毫不顯得枯燥乏味。我迫不及待地翻開第一頁，映入眼簾的是清晰的排版和規範的字體，這在閱讀過程中能夠大大減少眼睛的疲勞，提高閱讀效率。書中大量的插圖和圖錶，對於理解復雜的電力電子原理至關重要。它們不僅僅是裝飾，更是幫助讀者構建清晰知識體係的“骨架”。我特彆欣賞書中對公式推導的詳細過程，每一步都講解得很清楚，即使是初學者也能循序漸進地掌握。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛接觸電力電子的學生，我對這本書的評價是“相見恨晚”。我之前嘗試過其他教材，但總覺得有些晦澀難懂，很多概念都停留在錶麵。這本書則給瞭我一個全新的視角。它從最基礎的二極管、三極管講起，循序漸進地引入MOSFET、IGBT等功率器件，並且對它們的特性和應用做瞭詳盡的闡述。書中大量的例題解析，更是幫助我鞏固瞭所學知識，讓我能夠舉一反三。特彆是關於開關電源的基本原理和設計方法，講解得非常清晰易懂，讓我對這個重要的電力電子應用有瞭初步的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是為我解決瞭一個大難題。我之前在學習電力電子相關知識時，總是感覺理論知識與實際應用之間存在著一道鴻溝，很多概念雖然知道，但放到實際電路中就無從下手。而這本書則很好地彌補瞭這一點。它在講解基礎理論的同時，穿插瞭大量的工程實例和應用場景分析，讓我能夠更直觀地理解那些抽象的原理是如何在現實世界中發揮作用的。比如，在講解逆變器部分時，作者不僅詳細闡述瞭SPWM的原理，還結閤實際的電機驅動應用，分析瞭不同調製策略對輸齣波形和係統性能的影響，這對於我這樣希望將理論知識應用於項目開發的人來說，實在是太有價值瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於整個電力電子教育領域都將産生積極的影響。它在體係結構上，充分考慮瞭職業教育的特點，既有紮實的理論基礎，又注重實踐能力的培養。我看到書中對實驗設計和實訓指導部分的內容也非常豐富，這對於培養動手能力強的技術人纔至關重要。作者在編寫過程中，一定投入瞭大量的心血，力求將復雜的知識以最易於理解的方式呈現齣來。它不僅僅是一本教材，更是一本能夠引領讀者走嚮電力電子工程師之路的“指南針”，對於提升我國電力電子行業的整體技術水平，具有重要的戰略意義。