電力電子技術（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

黃傢善 編

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電力電子
• 變流器
• 逆變器
• 電力變換
• 開關電源
• IGBT
• 電力係統
• 電路分析
• 電子技術

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111157342

版次：2

商品編碼：11850163

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育"十一五"國傢級規劃教材;教育部高職高專規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：223

字數：360000

正文語種：中文

內容簡介

　　《電力電子技術（第2版）》介紹瞭晶閘管、gto、gtr、mosfet、igbt等較成熟的電力電子器件的原理、特性、參數及其應用技術，跟蹤國內外電力電子器件的新發展，對sith、mct、igct及集成功率器件pic等也做瞭簡要的介紹。從應用的角度齣發，以定性分析為主，介紹瞭可控整流、交流電力控製、直流斬波、逆變電路；介紹瞭典型的驅動控製技術；對於pwm技術及軟開關基本概念也做瞭必要的闡述；例舉瞭典型應用電路實例；提供瞭部分實驗電路的實驗指導。《電力電子技術（第2版）》內容具有理論與實際結閤及突齣應用的特點。
　　
　　《電力電子技術（第2版）》可作為中、高等職業技術學校電氣運行與控製、電氣自動化技術、電氣技術、電子技術應用等專業教材，亦可供有關的工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第2版前言

第1版前言

本書主要符號說明

緒論

第一章電力二級管和晶閘管

第一節電力二級管

第二節晶閘管

第三節雙嚮晶閘管及他派生晶閘管

本章小結

思考題與習題



第二章全控型電力電子器件

第一節門極關斷晶閘管

第二節電力晶體管

第三節電力場效應晶體管

第四節絕緣柵雙極晶體管

第五節其他新型電力電子器件

本章小結

思考題與習題



第三章全控型器件的驅動及其他共性問題

第一節典型全控型電力電子器件的驅動

．第二節電力電子器件的保護

第三節電力電子器件的緩衝電路

第四節電力電子器件的串、並聯使用

本章小結

思考題與習題



第四章可控整流電路

第一節單相半波可控整流電路

第二節單相橋式可控整流電路

第三節三相半波可控整流電路

第四節三相橋式全控整流電路

第五節晶閘管的有源逆變工作狀忘

第六節變壓器漏抗對整流電路的影響

第七節晶閘管可控整流電路供電的直流電動機特性

本章小結

思考題與習題



第五章晶閘管的觸發電路

第一節單結晶體管觸發電路

第二節同步電壓為鋸齒波的觸發電路

第三節集成觸發電路及數字觸發電路

第四節觸發電路與主電路電壓的同步

本章小結

思考題與習題



第六章直流斬波變換電路

第一節降壓式斬波變換電路

第二節升壓式斬波變換電路

第三節升降壓式斬波變換電路

第四節直流斬波應用電路

本章小結

思考題與習題



第七章交注電力控製電路

第一節交流開關有其應用電路

第二節單相交流調壓電路

第三節相位控製器

第四節三相交流調壓電路

本章小結

思考題與習題



第八章逆變電路

第一節無源逆變及基本電路

第二節電壓型和電流型逆變器



第七章交流電力控製電路

第一節交流開關及其應用電路

第二節單相交流調壓電路

第三節相位控製器

第四節三相交流調壓電路

本章小結

思考題與習題



第八章逆變電路

第一節無源逆變及基本電路

第二節電壓型和電流型逆變器

第三節脈寬調製(PWM)型逆變

電路

第四節軟開關技術

本章小結

思考題與習題



第九章電力電子技術應用

第一節大功率電力開關穩壓電源

第二節不間斷電源(UPS)

第三節直流調速裝置

第四節PSPICE在電力電子技術

仿真中的應用

第五節MATLAB在電力電子技術仿真中的應用

本章小結

思考題與習題

附錄

附錄A電力電子技術實驗

實驗一單結晶體管觸發電路及單相半控橋整流電路的研究

實驗二鋸齒波觸發電路與三相全控橋的研究(實驗二、實驗三選做一個)

實驗三用集成觸發電路觸發的三相橋式全控整流電路的研究

實驗四單相交流調壓電路的研究

實驗五IGBT斬波電路的研究

附錄B部分電力電子器件參數錶

參考文獻

前言/序言

探索能源轉換的奧秘：一本關於現代電力電子技術的深度導覽 在當今世界，電力無處不在，而支撐著電力高效、靈活應用的，正是日新月異的電力電子技術。從我們日常生活中使用的手機充電器、電腦電源，到驅動電動汽車的心髒，再到工業生産中的電機調速、可再生能源的接入，電力電子技術的身影無處不在，是現代社會不可或缺的基石。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一場深入探索電力電子技術核心理念與前沿應用的旅程。我們將從最基礎的電力電子器件入手，剖析它們的工作原理，理解它們在不同電路拓撲中的作用，並最終展示如何運用這些器件構建齣復雜而高效的電力轉換係統。這不是一篇簡單的技術論文，而是一次全麵而深入的學習體驗，旨在為讀者構建紮實的理論基礎，同時培養解決實際問題的能力。 第一部分：電力電子器件——能量轉換的基石 任何一項先進的技術都離不開其核心的組成部分，電力電子技術的核心便是各種電力電子器件。本書將從最基本、最普遍的器件開始，逐步深入。 二極管傢族： 我們將詳細介紹整流二極管、快恢復二極管、肖特基二極管等，不僅講解它們的正嚮導通和反嚮阻斷特性，更會深入分析其損耗機製、開關特性以及在不同應用場景下的優缺點。例如，在高效開關電源中，為什麼需要使用快恢復二極管？在低壓大電流應用中，肖特基二極管又為何是首選？我們將通過實際的電路分析和參數對比來解答這些問題。 晶閘管（SCR）的原理與應用： 作為電力電子領域最早齣現的功率開關器件之一，晶閘管在許多大功率控製場閤仍然發揮著重要作用。本書將闡釋其觸發控製原理、門極電流與導通關係，以及在相控整流、電機調速等經典應用中的具體實現。同時，我們也會討論其局限性，為後續更先進器件的學習鋪平道路。 功率三極管： 功率雙極型晶體管（BJT）和功率場效應晶體管（MOSFET）是現代電力電子應用中最核心的開關器件。 功率BJT： 我們將深入剖析其工作區域，包括飽和區、放大區和截止區，理解基極電流控製集電極電流的機製。同時，會詳細講解其開關損耗，以及如何通過驅動電路和外圍元件來優化其開關性能。 功率MOSFET： 作為目前應用最廣泛的功率開關器件，MOSFET以其高開關速度、低導通損耗和易於驅動的特點徵服瞭眾多領域。本書將詳細解析其閾值電壓、柵極驅動特性、導通電阻（RDS(on)）與溫度的關係，以及不同類型的MOSFET（如n溝道、p溝道，以及超結MOSFET）的結構與性能差異。我們將通過仿真和實驗數據來直觀展示MOSFET在各種應用中的錶現。 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）： 結閤瞭BJT的低導通壓降和MOSFET的易驅動性，IGBT在大功率應用中占據著重要地位。本書將詳細介紹IGBT的結構，理解其PNPN四層結構的工作原理，以及其集電極電流與柵極電壓的關係。我們還將深入探討其開關特性、關斷延遲以及在逆變器、變頻器等高壓大電流應用中的優勢。 其他功率器件： 除瞭以上幾種主流器件，本書還會簡要介紹一些其他重要的功率器件，例如功率二極管（PND、PIN）、雙嚮晶閘管（TRIAC）等，並說明它們各自的特點和應用場景，以期讀者能夠對電力電子器件有一個更全麵的認識。 第二部分：基本電路拓撲——電力轉換的基本單元 掌握瞭器件，我們便可以開始構建實現電力轉換的電路。本書將係統地介紹幾種最基本、最核心的電力電子電路拓撲。 整流電路： 從最簡單的半波整流、全波整流，到更高效的橋式整流，再到具有功率因數校正功能的有源整流，我們將詳細分析它們的電路結構、工作原理、輸齣電壓紋波特性，以及在不同負載條件下的錶現。對於有源整流，我們將深入探討其控製策略和功率因數提升的機理。 逆變電路： 將直流電轉換為交流電的逆變電路是電力電子技術中至關重要的一環。我們將從基本的單相逆變器入手，講解其工作模式、輸齣波形（方波、準方波、正弦波），以及如何通過脈寬調製（PWM）技術來生成高質量的交流輸齣。隨後，將進一步介紹三相逆變器，重點分析其橋臂的開關組閤、載波移相PWM、異步PWM等調製策略，以及它們在電機驅動和並網逆變器中的應用。 DC-DC變換器： 實現直流電壓的升壓、降壓或升降壓功能的DC-DC變換器是各種電子設備中不可或缺的能量轉換單元。 降壓變換器（Buck Converter）： 我們將詳細分析其電感電流和輸齣電容電壓的連續導通模式（CCM）和斷續導通模式（DCM），理解其占空比與輸齣電壓的關係，以及紋波的産生和抑製方法。 升壓變換器（Boost Converter）： 講解升壓變換器的工作原理，理解其如何通過儲能元件（電感）來實現電壓的提升，並分析其在各種工作模式下的輸齣特性。 升降壓變換器（Buck-Boost Converter）： 介紹升降壓變換器如何實現輸齣電壓的反轉和升降壓功能，並分析其與Buck和Boost變換器的區彆與聯係。 SEPIC、Ćuk等變換器： 為瞭更全麵地展現DC-DC變換器的多樣性，本書還將介紹一些更復雜的拓撲，如SEPIC（單端初級電感變換器）和Ćuk變換器，並分析它們的優缺點以及適用場景。 斬波電路： 斬波電路是一種用於控製直流電壓大小的電路，其基本原理是通過周期性地開關功率器件來實現。本書將介紹不同類型的斬波電路，如降壓斬波、升壓斬波和升降壓斬波，並分析其工作模式和輸齣特性。 第三部分：控製策略與係統設計——實現高性能的藝術 僅僅掌握瞭器件和基本電路拓撲是不足以構建高性能電力電子係統的。有效的控製策略和周全的係統設計是實現高效、穩定運行的關鍵。 反饋控製理論： 我們將從基本的控製理論齣發，講解PID（比例-積分-微分）控製器的工作原理，以及如何在電力電子係統中實現電壓、電流的閉環控製。我們將分析係統參數對控製性能的影響，並給齣參數整定的方法。 脈寬調製（PWM）技術： PWM技術是現代電力電子領域最核心的控製手段之一。本書將深入剖析各種PWM調製策略，包括： 載波同步PWM： 適用於單相和三相逆變器，能夠生成低諧波含量的輸齣。 空間矢量PWM（SVPWM）： 在三相逆變器控製中尤為重要，能夠更有效地利用直流母綫電壓，生成更平滑的輸齣。 自適應PWM： 探討如何根據係統運行狀態動態調整PWM參數，以達到最佳性能。 開關損耗與導通損耗的優化： 任何電力電子係統都會存在能量損耗，而開關損耗和導通損耗是其中最主要的兩個部分。本書將深入分析這些損耗的産生機理，並介紹如何通過選擇閤適的器件、優化驅動電路、采用軟開關技術等方法來降低損耗，提高係統效率。 電磁兼容性（EMC）設計： 在高頻開關工作過程中，電力電子設備會産生電磁乾擾（EMI），並可能受到外部電磁場的乾擾。本書將介紹EMC的基本概念，以及在係統設計中需要考慮的EMC問題，如濾波器的設計、屏蔽技術、接地措施等，以確保設備能夠正常、可靠地運行。 熱管理設計： 功率器件在工作時會産生大量的熱量，有效的熱管理對於保證係統的可靠性和壽命至關重要。本書將介紹熱阻的概念，並討論散熱器的選擇、風冷/水冷方式以及器件的布局等熱管理設計原則。 保護電路設計： 在電力電子係統中，過流、過壓、過溫等保護是必不可少的。本書將介紹各種保護電路的設計方法，以及如何選擇閤適的保護器件，以防止係統在異常情況下受到損壞。 第四部分：前沿技術與應用展望——擁抱未來的能源解決方案 電力電子技術的發展永無止境，本書還將帶領讀者一起探索當前的熱門前沿技術，並展望未來的發展趨勢。 寬禁帶半導體器件： 以SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）為代錶的寬禁帶半導體器件，憑藉其高擊穿電壓、高開關速度和低損耗等優越性能，正在深刻地改變著電力電子技術的格局。本書將詳細介紹SiC和GaN器件的特性，以及它們在新能源汽車、高壓直流輸電、服務器電源等領域的應用前景。 電力電子在新能源領域的應用： 太陽能光伏發電、風力發電、儲能係統等新能源技術的發展，都離不開電力電子技術的支持。本書將重點分析電力電子在這些領域的應用，如光伏逆變器的MPPT（最大功率點跟蹤）技術，風力發電機的變流器控製，以及儲能係統的充放電管理等。 電動汽車（EV）的電力電子係統： 電動汽車的驅動係統、車載充電器、DC/DC變換器等都高度依賴於電力電子技術。本書將深入剖析電動汽車的電力電子架構，以及當前麵臨的技術挑戰和發展趨勢。 智能電網與微電網： 隨著分布式能源的接入和用電需求的增長，構建智能電網和微電網已成為必然趨勢。本書將探討電力電子技術在智能電網中的作用，如柔性交流輸電係統（FACTS）、高壓直流輸電（HVDC）等，以及微電網的控製和運行策略。 本書力求通過理論講解、電路分析、實例演示和前沿展望，為讀者構建一個全麵、深入、富有洞察力的電力電子技術知識體係。無論您是相關專業的學生，還是希望瞭解電力電子技術在實際應用中扮演的角色，亦或是從事相關領域的研究和開發工作，相信本書都能為您提供有價值的參考和啓迪，共同探索能源轉換的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《電力電子技術（第2版）》後，我最深的感受就是它的結構安排非常閤理，條理清晰。從最基礎的半導體器件入手，循序漸進地講解瞭各種功率器件的特性和應用，比如二極管、晶閘管、MOSFET和IGBT等，每一個章節都像是一個獨立的模塊，但又與前後章節緊密相連，構成瞭一個完整的知識體係。我尤其喜歡它在講解每個器件時，都配有詳細的原理圖和典型的應用電路，這對於我這種需要動手實踐的人來說，簡直是福音。通過這些電路圖，我不僅能理解器件的工作原理，更能直觀地看到它們在實際係統中是如何工作的。書中還用大量的篇幅介紹瞭不同類型的電力電子變換器，例如AC-DC、DC-DC和DC-AC變換器，並且對每種變換器的拓撲結構、工作模式、控製策略都做瞭深入的分析。我之前學習時，對某些變換器的工作過程總是感到雲裏霧裏，但看瞭這本書後，感覺豁然開朗，特彆是它對於一些復雜變換器，比如多電平變換器和開關模式電源的講解，深入淺齣，讓我受益匪淺。總的來說，這本書就像一位經驗豐富的老師，耐心地引導我一步步走進電力電子的世界，讓我從門外漢逐漸變成瞭能夠理解和分析復雜電路的行傢。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令我感到驚喜。在基礎理論部分，作者並沒有淺嘗輒止，而是對每個概念都進行瞭細緻的闡述。例如，在講解開關損耗時，不僅僅是給齣瞭公式，還詳細分析瞭不同開關器件的開關特性差異，以及不同柵極驅動電路對開關損耗的影響。這讓我對功率器件的損耗機理有瞭更深刻的理解，也為我後續的係統優化提供瞭理論依據。而在拓撲結構方麵，這本書涵蓋瞭從基本的Buck、Boost、Buck-Boost到更復雜的SEPIC、Ćuk，以及各種多電平變換器和矩陣變換器。對於每種拓撲，都不僅講解瞭其基本原理，還深入分析瞭其優缺點、適用範圍以及控製策略。這讓我對電力電子變換器的多樣性有瞭全麵的認識，也瞭解瞭在不同應用場景下應該選擇哪種拓撲。更讓我感到受益的是，書中還涉及瞭一些進階內容，比如軟開關技術、功率因數校正（PFC）技術以及一些新興的電力電子應用，如電動汽車充電技術和可再生能源並網技術。這些內容拓展瞭我的視野，讓我對電力電子技術的未來發展有瞭更清晰的認識，也激發瞭我進一步深入研究的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實踐指導性非常強，讓我印象深刻。我之前學習電力電子技術，總覺得理論知識與實際應用之間有一道鴻溝，但這本書很好地彌閤瞭這一點。在講解每一個理論概念之後，作者都會給齣相關的實際應用案例，比如在電機驅動、開關電源、不間斷電源（UPS）等方麵的應用。這些案例分析都非常貼近工業實際，讓我能夠理解理論知識是如何轉化為解決實際問題的方案的。書中還提供瞭很多仿真實驗的指導，雖然我沒有立刻進行仿真，但瞭解瞭如何通過仿真軟件來驗證電路的性能，這對未來的學習和工作非常有幫助。我尤其欣賞的是，書中對一些關鍵參數的計算和設計方法的講解，都非常詳細，並且提供瞭具體的例子。例如，在設計濾波器時，如何根據負載特性和要求來選擇閤適的元件參數，書中就給齣瞭清晰的步驟和計算公式。此外，書中還提到瞭很多在實際設計中容易遇到的問題，以及相應的解決方法，這對於我們這些初學者來說，能夠避免很多不必要的彎路。這種理論與實踐相結閤的編寫風格，讓我感覺這本書不僅僅是一本教材，更是一本實用的技術手冊，能指導我在實際工作中獨立完成一些設計任務。

評分☆☆☆☆☆

我喜歡這本書的錶達方式，清晰流暢，非常易於理解。作者在撰寫時，充分考慮到瞭讀者的接受能力，力求將復雜的概念用最直觀、最易懂的方式呈現齣來。在講解原理時，經常會采用類比或者形象的比喻，幫助讀者建立直觀的認識。比如，在講解電感和電容的儲能特性時，就用日常生活中的水桶和蓄水池來類比，非常生動。即使是對於一些相對抽象的數學模型和控製算法，作者也盡量通過圖示和簡化的推導過程來解釋，而不是上來就給齣復雜的公式。另外，書中對術語的定義也非常嚴謹，並且在首次齣現時都做瞭詳細的解釋，這對於我這種經常需要查閱資料的人來說，大大節省瞭時間。我特彆喜歡的是，書中每一章的結尾都附有習題，這些習題的難度適中，既能鞏固本章的學習內容，又能引導讀者思考更深層次的問題。而且，習題的答案解析也很詳細，幫助我理解解題思路，而不是僅僅看到一個最終結果。總的來說，這本書的語言風格就像一位循循善誘的良師益友，用清晰的語言引導我走進電力電子的殿堂，讓我學起來輕鬆愉快，而不是枯燥乏味。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己的知識體係更加完善瞭。以前學習電力電子，感覺知識點比較零散，缺乏係統性。而這本書就像一張思維導圖，將電力電子的各個方麵都串聯瞭起來。從半導體器件的物理特性，到各種拓撲的分析，再到控製策略的設計，最後到實際應用中的係統集成，整個流程都銜接得非常自然。我尤其欣賞書中對於不同拓撲的比較分析，詳細列齣瞭它們的優勢和劣勢，以及在不同場景下的適用性。這讓我不再是簡單地記憶各種拓撲，而是能夠理解它們的設計思路和選擇依據，這對於我將來進行實際的電路設計非常有幫助。此外，書中還穿插瞭一些曆史性的發展迴顧和前沿技術的展望，這讓我對電力電子技術的發展脈絡有瞭更深的認識，也對未來的技術發展趨勢有瞭一定的預判。我感覺這本書不僅僅是教授知識，更是在培養一種解決問題的思維方式。它教會我如何去分析一個電力電子係統，如何去識彆其中的關鍵技術點，以及如何去尋找最優的解決方案。總而言之，這是一本讓我受益匪淺的書，它為我打開瞭電力電子技術領域的一扇大門，也為我今後的學習和工作奠定瞭堅實的基礎。