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国家电网公司 编

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：155123749

版次：1

商品编码：11854437

包装：平装

开本：大16开

出版时间：2011-12-01

用纸：胶版纸

页数：20

字数：28000

正文语种：中文

内容简介

　　国家电网公司成立于2002年12月29日，以建设和运营电网为核心业务，承担着保障更安全、更经济、更清洁、可持续的电力供应的基本使命，经营区域覆盖全国26个省（自治区、直辖市），覆盖国土面积的88%，供电人口超过10亿人，管理员工超过150万人。公司运营菲律宾国家输电网和巴西7家输电特许权公司。2010年，公司名列《财富》世界企业500强第8位，是全球 zui 大的公用事业企业。

前言/序言

《现代电力电子技术与系统设计实践》 内容提要： 本书旨在全面、深入地探讨现代电力电子技术的基础理论、关键器件应用、先进拓扑结构设计以及实际工程系统集成与优化。内容涵盖电力电子学的核心概念，从半导体器件的物理特性与选型，到各类DC/DC、DC/AC、AC/DC变换器的原理分析与控制策略，最终聚焦于高效率、高功率密度电力电子系统（如新能源并网逆变器、电动汽车驱动系统、高频开关电源等）的系统级设计与实验验证。全书注重理论与实践相结合，通过大量的案例分析和工程实例，帮助读者掌握从概念设计到产品实现的全流程技能。 --- 第一部分：电力电子基础理论与关键器件 本部分首先构建扎实的电力电子学理论基础，为后续复杂的系统设计铺平道路。 第一章：电力电子学概论与发展趋势 电力电子技术在能源、交通、信息等领域的战略地位与应用场景。 电力变换的基本形式（交-直、直-交、交-交、直-直）的内在联系与区别。 关键技术指标解析： 功率密度、效率、谐波含量、动态响应速度的工程权衡。 绿色电力电子与可持续发展目标下的技术前沿展望。 第二章：功率半导体器件的原理与应用 核心器件深度剖析： MOSFET、IGBT、SiC MOSFET、GaN HEMT的结构、工作特性、损耗模型与热管理挑战。 器件选型指南： 基于开关频率、耐压等级、导通电阻/饱和压降的科学评估方法。 驱动与保护电路设计： 隔离驱动技术、栅极缓冲器设计、过流与过温保护机制。 新型宽禁带半导体（SiC/GaN）器件在超高频、高可靠性应用中的优势与局限性分析。 第三章：开关电源拓扑与基本原理 非隔离型DC/DC变换器： 降压（Buck）、升压（Boost）、降压-升压（Buck-Boost）的稳态分析、小信号模型建立及占空比控制方法。 隔离型DC/DC变换器： 反激式（Flyback）、正激式（Forward）、半桥/全桥串联谐振变换器（LLC）的工作模式、匝数比设计与磁性元件的优化。 开关电源的建模与仿真： 使用Simulink或PLECS等工具对基本拓扑进行瞬态和稳态仿真验证。 --- 第二部分：先进功率变换技术与控制策略 本部分深入研究复杂电力电子系统的实现技术，重点在于高品质的输出控制和系统优化。 第四章：逆变器技术与多电平化 单相/三相电压源逆变器（VSI）： SPWM、SVPWM的调制原理、死区时间对输出质量的影响及补偿。 空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM）的深入研究： 在三相系统中的应用优势、矢量图解析与数字实现。 多电平逆变器技术： 级联H桥（CHB）、中点钳位（NPC）、飞跨电容（FPC）拓扑的结构特点、冗余度分析及谐波抑制能力。 无源/有源滤波技术： 减少高频谐波注入电网或负载的有效手段。 第五章：电力电子系统的控制理论 经典控制方法： 传递函数推导、根轨迹分析、补偿器（PID）的设计与参数整定。 现代控制方法： 状态空间平均法、滑模控制（SMC）在抗扰动与鲁棒性提升方面的应用。 无源性与稳定性分析： 确保电力电子系统与电网或负载并联/串联时的系统稳定性（例如：输入/输出阻抗的分析）。 数字控制器的实现： 采样延迟、量化误差对控制性能的影响及校正方法。 第六章：有源电力滤波器与电能质量控制 并联有源电力滤波器（APF）： 基于瞬时无功功率理论（p-q理论）的电流指令提取方法。 串联有源电力滤波器： 用于电压补偿和动态电压恢复（DVR）的应用。 PWM整流器（有源整流）： 交流侧功率因数校正、直流侧电压控制与电网侧谐波抑制的同步控制策略。 --- 第三部分：系统集成、热管理与可靠性工程 本部分关注电力电子产品从电路设计走向实际工程应用所必须考虑的关键要素。 第七章：磁性元件设计与优化 电感器与变压器的设计流程： 磁芯材料的选择（铁氧体、坡莫合金、非晶合金）与损耗计算。 集成功率密度挑战： 绕组设计、趋肤效应与邻近效应在开关频率提升下的影响。 高频磁性元件的热设计： 耦合温升的分析与散热路径优化。 磁性元件的集成化技术： 3D结构设计与集成化封装。 第八章：热管理与可靠性设计 导热路径分析： 从半导体结温到环境温度的建模（热阻网络分析）。 散热技术： 自然冷却、强制风冷、热管技术和液冷技术在不同功率等级系统的应用。 应力分析： 热循环对键合线、焊点的疲劳寿命评估。 环境适应性设计： 冲击、振动、高湿度、高海拔环境下的设计裕度确定。 第九章：系统级测试、EMC与调试 电力电子设备的电磁兼容性（EMC）设计： 辐射发射（RE）与传导发射（CE）的抑制措施，屏蔽与布局设计。 关键测试方法： 效率测试标准、浪涌冲击测试、寿命加速测试流程。 系统调试与故障诊断： 常见故障模式（如驱动失效、热失控、控制环路振荡）的排查流程与仪器应用。 可靠性数据分析： MTBF（平均故障间隔时间）的工程预测与实际数据反馈。 --- 适用对象： 本书适合电气工程、自动化、能源动力工程等专业的本科高年级学生、研究生，以及从事电力电子设备研发、系统集成工程师、产品设计与测试工程师的专业技术人员。具备一定的电路理论和自动控制基础者阅读效果更佳。

评分☆☆☆☆☆

从应用角度来看，这本书的实用性简直是教科书级别的典范。它似乎涵盖了从原材料选择到最终成品测试的每一个关键环节，并且配有大量的案例分析和模拟数据，让人可以立即在自己的工作流程中找到对应的参考点。我特别欣赏其中对“异常情况处理”的详细论述，很多标准流程书上会忽略的那些边缘地带的问题，这本书都进行了细致的梳理和规范。这些内容显然是作者多年一线经验的沉淀，而不是单纯的理论推导可以得出的。对于基层技术人员来说，这本手册的价值无可替代，它提供了一套可以信赖的、经过反复验证的行动指南，能够有效地减少试错成本，提升整体工作效率。它真正做到了“授人以渔”，教会读者如何像专家一样思考和操作。

评分☆☆☆☆☆

这本书在行业标准和法规遵从性方面的介绍，显得尤为严谨和前瞻。它不仅仅罗列了现行的国家或国际标准，更对未来可能的发展趋势和潜在的监管变化进行了预判和分析。这种前瞻性的视野，对于需要进行长期规划或产品出口的企业来说，是至关重要的指导。我发现作者在引用相关规范时，都标注了出处和版本号，这种对信息源头的精准定位，极大地增强了内容的可信度和权威性。这表明编纂者在资料收集和核查上投入了巨大的精力，确保了书中所有引用的规范都是当前最准确、最有效的。可以说，这本书不仅是技术操作手册，更是一份精炼的、实用的行业合规性参考白皮书，能有效帮助企业规避潜在的法律和质量风险。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它成功地在严谨的学术语言和清晰的口语化表达之间找到了一个绝佳的平衡点。虽然主题是高度专业化的技术内容，但作者在行文时却大量使用了类比和生动的比喻，使得那些抽象的概念变得直观易懂，仿佛有一位经验丰富的大师在耳边耐心讲解。即便是跨专业背景的读者，也能在不感到晦涩难懂的前提下，快速把握住核心要义。这种叙事技巧的运用，极大地拓宽了这本书的受众范围，它不再仅仅是少数专家的专属读物，而是真正成为了一个学习和交流的平台。这种兼顾深度与可读性的能力，在技术文献中实属难得，让每一次翻阅都变成了一次愉快的知识探索之旅，而不是枯燥的查阅任务。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度令人印象深刻，它并没有停留在对基本原理的简单罗列，而是深入剖析了工程实践中遇到的各种深层次的难题。书中对特定技术指标的推导过程，逻辑链条严密且层层递进，即便是需要扎实数学功底的读者，也能从中找到清晰的脉络。我注意到作者在引入新的概念时，总是会先回顾相关的物理基础，然后再过渡到实际应用，这种由浅入深的讲解方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。特别是对于那些在实际工作中已经遇到瓶颈的技术人员来说，书中提供的那些突破性的视角和解决思路，简直是久旱逢甘霖。它不是那种人云亦云的教科书，而是充满了原创性的洞察和独到的见解，让人读后茅塞顿开，对整个领域的认知都有了质的提升。

评分☆☆☆☆☆

这部书的装帧设计真是令人耳目一新，封面选用了深邃的藏青色，搭配着烫金的标题字体，透露出一种沉稳而专业的格调。内页的纸张质感也非常考究，光滑细腻，油墨印刷清晰锐利，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。我尤其欣赏它在版式布局上的用心，清晰的章节划分、合理的图文比例，让复杂的专业内容也能得到很好的梳理和呈现。读者的体验感是这类技术书籍的生命线，而这本无疑在这方面下了大功夫，让人在学习知识的同时，也能享受到阅读本身的愉悦。它似乎不仅仅是一本工具书，更像是一件精心制作的艺术品，摆在书架上都让人心情舒畅，充分体现了出版方对专业读者群体的尊重与重视。这种对细节的执着，预示着内容本身也必然是经过严格打磨的精品。