正版剛電力電子技術9787302284376李高建,王堯 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李高建，王堯 著

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電子技術
• 李高建
• 王堯
• 教材
• 9787302284376
• 高等教育
• 理工科
• 電子工程
• 電路

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302284376

商品編碼：29760567460

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

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基本信息

書名：電力電子技術

定價：28.00元

作者：李高建,王堯

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787302284376

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共分為6個教學項目，係統地講述瞭目前研究比較熱門的6種電力電子設備：調光電路、開關電源、中頻感應加熱電源、有源電力濾波器、直流斬波電路、交流變換電路。
本書針對高職高專的教學要求，注重理論聯係實際，對實用性不大的內容進行瞭刪減，對復雜的計算及推導進行瞭簡化，增加瞭具有實用價值的內容，對實踐教學具有指導性和可操作性。每個教學項目後均有小結及習題。
本書可作為高職高專院校電氣工程領域及工業自動化領域等工科專業學生的教材，也可作為電力係統自動化相關領域工程技術人員的自學和培訓用書。

目錄

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項目1 調光電路
1.1 晶閘管
1.1.1 晶閘管的結構
1.1.2 晶閘管的工作原理
1.1.3 晶閘管的特性
1.1.4 晶閘管的主要參數
1.2 晶閘管的驅動與保護電路
1.2.1 晶閘管的觸發電路
1.2.2 晶閘管的串、並聯與保護
1.3 單相半波可控整流電路
1.3.1 電阻性負載
1.3.2 電感性負載
1.4 單結晶體管觸發電路
1.4.1 單結晶體管
1.4.2 單結晶體管自激振蕩電路
1.4.3 具有同步環節的單結晶體管觸發電路
小結
習題

項目2 開關電源
2.1 緒論
2.1.1 開關電源的概念和分類
2.1.2 開關電源設計中存在的問題
與未來發展
2.2 開關電源元器件的選用
2.2.1 開關晶體管
2.2.2 軟磁鐵氧體磁芯
2.2.3 光電耦閤器
2.2.4 二極管
2.2.5 自動恢復開關
2.2.6 熱敏電阻
2.3 開關電源的設計基礎
2.3.1 開關電源的控製方式
2.3.2 各類拓撲結構電源分析
2.3.3 諧振式電源與軟開關技術
2.4 開關電源設計
2.4.1 開關電源集成控製芯片
2.4.2 開關電源電路分析
小結
習題

項目3 中頻感應加熱電源
3.1 電力晶體管
3.1.1 結構
3.1.2 工作特性
3.1.3 主要參數
3.1.4 二次擊穿現象與安全工作區
3.1.5 電力晶體管的驅動
3.1.6 電力晶體管的保護
3.2 整流主電路
3.2.1 三相半波相控整流電路
3.2.2 三相橋式全控整流電路
3.2.3 整流觸發電路
3.2.4 觸發電路與主電路電壓的同步
3.2.5 整流電路的保護
3.3 逆變主電路
3.3.1 有源逆變的工作原理
3.3.2 三相有源逆變電路
3.3.3 有源逆變小逆變角min
的限製與逆變失敗
3.3.4 有源逆變電路的應用
3.4 中頻感應加熱電源的組成
小結
習題

項目4 有源電力濾波器
4.1 緒論
4.1.1 諧波的概念
4.1.2 電力係統諧波的産生及其危害
4.1.3 諧波畸變的量度及限製電網諧波的標準
4.1.4 諧波抑製技術
4.1.5 有源電力濾波器的外研究現狀
4.1.6 本項目的研究內容
4.2 混閤型有源電力濾波器的工作原理與數學建模
4.2.1 混閤型有源電力濾波器的基本工作原理
4.2.2 混閤型有源電力濾波器的結構
4.2.3 混閤型有源電力濾波器的數學建模
4.3 諧波檢測技術
4.3.1 諧波電流的實時檢測技術
4.3.2 ip-iq算法
4.4 並聯混閤型有源電力濾波器的研究
4.4.1 並聯混閤型有源電力濾波器的結構和原理
4.4.2 LC無源濾波器的研究
4.4.3 並聯混閤型拓撲分析
4.4.4 並聯混閤濾波器的仿真
4.5 並聯混閤型有源電力濾波係統數字控製器的設計與實驗研究
4.5.1 TMS320F240 DSP芯片的基本特徵
4.5.2 硬件方案的實現
小結
習題

項目5 直流斬波電路
5.1 斬波電路的基本原理
5.2 降壓斬波電路
5.2.1 電路結構與基本原理圖
5.2.2 連續導電模式
5.2.3 斷續導電模式
5.2.4 輸齣電壓紋波
5.3 升壓斬波電路
5.3.1 連續導電模式
5.3.2 斷續導電模式
5.3.3 輸齣電壓紋波
5.4 升降壓斬波電路
5.4.1 電路結構
5.4.2 連續導電模式
5.4.3 斷續導電模式
5.5 Cuk斬波電路
5.5.1 電路結構
5.5.2 連續導電模式
5.5.3 斷續導電模式
5.6 其他形式的斬波電路
5.6.1 Sepic斬波電路
5.6.2 Zeta斬波電路
小結
習題

項目6 交流變換電路
6.1 交流變換器的類型
6.2 晶閘管交流開關
6.2.1 簡單交流開關及其應用
6.2.2 由過零觸發開關電路組成的單相交流調功器
6.2.3 固態開關
6.3 交流調壓電路
6.3.1 單相交流調壓電路
6.3.2 三相交流調壓電路
6.4 交-交變頻電路
6.4.1 交-交變頻電路的用途
6.4.2 單相交-交變頻電路
6.4.3 三相交-交變頻電路
小結
習題

參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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電氣工程的基石：探索現代電力係統的奧秘 電力，作為現代社會不可或缺的動力之源，其高效、穩定、安全的傳輸與應用，離不開電力電子技術的飛速發展。從龐大的發電廠到我們傢中觸手可及的電器，再到驅動著整個工業生産的精密設備，電力電子技術無處不在，深刻地影響著我們的生活方式和經濟發展。本文將帶您深入探索這一引人入勝的領域，揭示其核心原理、關鍵技術以及在各個領域展現齣的強大應用潛力。 第一章：電力電子技術的基本概念與發展曆程 電力電子技術，顧名思義，是指利用半導體器件（如二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等）來控製和轉換電能的技術。其核心在於對電能的“軟開關”和“硬開關”控製，以實現電壓、電流、頻率和相位等電能參數的有效變換。不同於傳統的機電設備，電力電子器件具有響應速度快、效率高、體積小、壽命長等諸多優點，極大地推動瞭電力係統的現代化進程。 電力電子技術的發展並非一蹴而就，而是經曆瞭漫長而輝煌的演進。從早期機械式開關和真空管的運用，到晶閘管（SCR）的誕生，再到功率MOSFET（DMOSFET）和絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的齣現，每一次技術的突破都帶來瞭革命性的進步。這些半導體器件的不斷革新，使得電力電子設備能夠處理更高的功率、實現更精密的控製，並大幅提升能源利用效率。 第二章：電力電子變換器的工作原理與分類 電力電子變換器是實現電能參數變換的核心裝置。根據輸入輸齣電能參數的不同，常見的電力電子變換器可以分為以下幾大類： 直流-直流變換器（DC-DC Converter）： 將一種直流電壓轉換為另一種直流電壓。例如，在車載電子設備中，將電池的低電壓升高到需要工作的較高電壓；在電源適配器中，將市電整流後的直流電壓調整到設備所需的穩定直流電壓。其基本原理通常基於開關穩壓技術，通過快速地開通和關斷開關器件，利用電感和電容的儲能特性，實現電壓的升壓或降壓。常見的拓撲結構包括升壓型、降壓型、升降壓型以及反激型等。 交流-直流變換器（AC-DC Converter）： 將交流電轉換為直流電。這是最常見的電力電子應用之一，廣泛應用於各種電源設備中。它通常由整流電路和濾波電路組成。整流電路將交流電轉換為脈動直流電，濾波電路則通過電感和電容平滑脈動，獲得更穩定的直流輸齣。根據整流橋的結構和控製方式，又可細分為半波整流、全波整流、橋式整流等，以及有源整流和無源整流。 直流-交流變換器（DC-AC Converter）： 將直流電轉換為交流電，也稱為逆變器（Inverter）。這是實現交流電能生成和調控的關鍵技術，例如在太陽能發電係統中，將直流的光伏電轉換為可接入電網的交流電；在不間斷電源（UPS）中，將電池的直流電轉換為穩定的交流電。逆變器的工作原理是利用開關器件按特定順序進行切換，模擬齣所需的交流波形。根據輸齣波形的質量和控製策略，逆變器又可分為方波逆變器、準正弦波逆變器和純正弦波逆變器。 交流-交流變換器（AC-AC Converter）： 直接將一種頻率和電壓的交流電轉換為另一種頻率和電壓的交流電。這種變換器在某些特定的工業應用中非常重要，例如調壓調頻器（Cycloconverter）可以直接將低頻交流電轉換為高頻交流電，而無需經過直流環節。此外，通過組閤DC-DC和DC-AC變換器，也可以實現交流-交流的變換，但直接AC-AC變換器在某些場閤下具有更高的效率和更低的成本。 第三章：電力電子技術在關鍵領域的應用 電力電子技術的應用領域極其廣泛，幾乎滲透到現代社會的每一個角落，並深刻地改變著各個行業的麵貌。 新能源發電與並網： 隨著全球對清潔能源需求的日益增長，太陽能、風能等新能源發電技術得到瞭飛速發展。電力電子變換器在這些係統中扮演著至關重要的角色，例如光伏逆變器將太陽能電池闆産生的直流電轉換為符閤電網要求的交流電，確保能源的高效利用和穩定並網。風力發電機組也廣泛采用電力電子技術來控製葉片轉速，優化發電效率，並實現與電網的平滑連接。 智能電網與能源管理： 現代電網正朝著智能化、信息化的方嚮發展，電力電子技術是實現智能電網的核心驅動力之一。智能電網中的各種分布式能源、儲能係統、電動汽車充電站等都需要電力電子變換器進行高效的能量轉換和管理。同時，電力電子技術也有助於實現電能的精確計量、負荷控製和故障診斷，提高電網的可靠性和運行效率。 交通運輸領域： 電動汽車（EV）和混閤動力汽車（HEV）的普及，離不開先進的電力電子技術。車載的DC-DC變換器負責將電池組的電壓轉換為驅動電機、空調、音響等設備所需的各種電壓；DC-AC逆變器則將直流電轉換為驅動電機所需的交流電。同時，電池管理係統（BMS）也大量運用電力電子元器件來監控和控製電池的充放電過程，延長電池壽命。 工業驅動與自動化： 在製造業中，各種電機的調速和精確控製是提高生産效率和産品質量的關鍵。電力電子變頻器（VFD）能夠對交流電機的轉速和轉矩進行精確調節，從而實現節能運行和柔性生産。機器人、自動化生産綫等設備的核心驅動部分，也高度依賴於電力電子技術提供的精確控製信號和高功率輸齣。 消費電子與傢用電器： 幾乎所有現代傢用電器都離不開電力電子技術。電視機的電源部分、電腦的開關電源、手機充電器、LED照明的驅動電路，以及空調、冰箱等高能效電器的變頻技術，都充分展現瞭電力電子在提升産品性能、降低能耗方麵的價值。 高壓直流輸電（HVDC）： 對於遠距離、大容量的輸電需求，高壓直流輸電技術具有顯著的優勢，包括綫路損耗小、穩定性好、便於互聯等。電力電子技術的發展，特彆是大功率晶閘管和IGBT的應用，使得HVDC技術得以實現並廣泛應用，有效地解決瞭跨區域、跨海的電力輸送難題。 第四章：電力電子技術的未來發展趨勢 電力電子技術仍在不斷嚮前發展，未來的趨勢主要體現在以下幾個方麵： 寬禁帶半導體材料的應用： 以碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）為代錶的寬禁帶半導體材料，相比於傳統的矽基材料，具有更高的耐壓、耐溫和開關速度。它們將顯著提升電力電子器件的性能，實現更高的功率密度、更低的損耗和更緊湊的設備設計，為電動汽車、新能源發電、航空航天等高端應用帶來革命性的突破。 智能化與集成化： 未來的電力電子設備將更加智能化，集成更多的傳感器、控製芯片和通信模塊，實現對電能的實時監測、預測和優化控製。同時，功率模塊的集成度也將進一步提高，將多個功率器件和控製電路集成在同一芯片或模塊中，從而減小體積，降低成本，並提高可靠性。 模塊化與標準化： 模塊化設計將使得電力電子設備更加靈活，方便維護和升級。標準化接口和通信協議將促進不同廠商産品之間的互聯互通，構建更加開放和互補的電力電子生態係統。 新能源與儲能技術的深度融閤： 隨著可再生能源發電量的增加和儲能技術的成熟，電力電子將扮演更重要的角色，實現新能源、儲能與電網的深度融閤，構建更加靈活、可靠和可持續的能源體係。 電能變換效率的持續提升： 盡管目前的電力電子變換器效率已經很高，但對進一步提升效率的追求從未停止。通過優化拓撲結構、改進控製算法、降低器件損耗等方式，將持續推動電力電子技術的能效極限。 結語 電力電子技術是現代電氣工程的核心組成部分，它不僅是實現電能高效利用的基石，更是推動科技進步和社會發展的重要引擎。從基礎的電能變換到復雜的能源管理，電力電子技術以其強大的功能和廣泛的應用，不斷塑造著我們的未來。隨著新材料、新技術的不斷湧現，我們有理由相信，電力電子技術將繼續為構建一個更清潔、更高效、更智能的能源世界貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的是，它沒有停留在教科書式的理論陳述上，而是巧妙地融入瞭大量的“前沿應用實例”和“工程考量”。在講解瞭基礎的拓撲結構和控製算法之後，作者會緊接著討論在實際大功率應用中，散熱設計、電磁兼容（EMC）以及器件選型時必須麵對的權衡取捨。這使得這本書的實用價值遠遠超齣瞭課堂教學的範疇，更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手地指導你如何將理論轉化為可靠的産品。它不僅僅告訴你“是什麼”和“怎麼算”，更重要的是告訴你“在實際中為什麼會齣問題”以及“如何避免這些問題”。這種從理論到實踐的無縫銜接，對於正在進行畢業設計或者初入職場的工程師來說，是無價的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設置簡直是“魔鬼級的考驗”，但又是那麼的恰到好處。我通常在看完一個章節後會嘗試做一些例題來檢驗自己的掌握程度，而這本書的練習題，很少有那種純粹為瞭湊數而設置的機械重復題。每一個題目似乎都有其獨特的考察點和切入角度。有些題目不僅要求你套用公式，更要求你對電路的動態特性有一個深刻的、直觀的理解，甚至需要你結閤實際工程中的應用場景去思考最優解。我記得有道關於開關頻率對損耗影響的綜閤題，我花瞭整整一個下午纔徹底跑通整個模型，那種豁然開朗的感覺，遠比做對一道簡單的選擇題要來得充實和有成就感。這套習題的設計，無疑是培養獨立分析和解決問題能力的最佳訓練場。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直讓人眼前一亮，那種沉穩的色彩搭配和清晰的字體排版，一看就知道是精心打磨過的學術著作。我拿到手的時候，那種厚重感和紙張的質感就讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。內頁的印刷質量也是一流的，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到明顯的疲勞。裝幀牢固，書脊的處理得很平整，可以很順暢地平攤在桌麵上，這對於需要頻繁查閱和對照公式的讀者來說，簡直是福音。我尤其欣賞它在細節上的處理，比如章節標題的醒目程度，插圖和錶格的清晰度，都體現瞭齣版方對知識傳播的尊重。這本書的整體視覺體驗非常專業，讓人感覺這不是一本普通的教材，而是一部可以長期珍藏的工具書。翻開扉頁，那種油墨的清香混閤著紙張特有的氣味，瞬間將我拉入瞭一個專注學習的氛圍之中，這是一種久違的、沉浸式的閱讀體驗，遠非電子文檔可以比擬的。

評分☆☆☆☆☆

從排版和圖錶的專業性來看，這本書的編輯團隊絕對是業內頂尖的。特彆是在處理那些復雜波形圖和係統結構圖時，綫條的粗細、顔色的區分度都拿捏得非常到位。很多教材中的圖錶往往因為分辨率問題或者過度簡化而變得模糊不清，導緻關鍵信息丟失。但在這本書裏，即便是最精細的半導體器件的I-V特性麯綫，也能看得一清二楚，那些用於標識工作點的標記符號也處理得非常精準。我甚至不需要頻繁地在文字描述和圖錶之間來迴切換，很多時候，看一眼圖錶，結閤上下文，關鍵概念就能立刻被鎖定。這種對視覺信息的極緻優化，極大地提升瞭學習的效率，體現瞭齣版方在技術文檔製作上的高標準。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭幾天時間通讀瞭前幾章的理論基礎部分，感受最深的就是作者的敘述邏輯實在是太嚴謹瞭。他們似乎有一種魔力，能把原本晦澀難懂的物理概念和復雜的數學推導，層層剝開，用一種近乎白描的手法呈現齣來。舉個例子，講解某個關鍵定律的推導過程時，每一步的假設和過渡都交代得清清楚楚，讓人找不到任何可以質疑的“灰色地帶”。對於我這種基礎不算特彆紮實，但又渴望深入理解原理的讀者來說，這種“無死角”的講解方式簡直是救星。它不像有些書那樣，一上來就扔給你一堆公式，然後讓你自行腦補背後的物理意義。這本書的作者顯然是站在讀者的角度思考，生怕我們漏掉任何一個關鍵的理解節點，這種為讀者著想的匠心，是真正高水平教材的標誌。