普通高等教育“十二五”规划教材·电气工程、自动化专业规划教材：电力电子技术（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王云亮 编

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121205989

版次：3

商品编码：11264520

包装：平装

丛书名： 电气工程、自动化专业规划教材

开本：16开

出版时间：2013-08-01

页数：308

字数：518000

正文语种：中文

内容简介

　　《普通高等教育“十二五”规划教材·电气工程、自动化专业规划教材：电力电子技术（第3版）》主要包括电力电子器件、交流-直流变换器、交流-交流变换器、直流-直流变换器、交流-直流交流变换器、谐振软开关技术、无功功率补偿、谐波抑制和MATLAB/Simulink在电力电子技术中的仿真应用等，对读者了解和掌握变换器特性，特别是设计新型变换器具有重要的作用。《普通高等教育“十二五”规划教材·电气工程、自动化专业规划教材：电力电子技术（第3版）》还在各章的后面增加了一些实际应用环节，具有较强的应用性和工程适用性。

目录

绪论
第1章 电力电子器件
1.1 引言
1.2 电力电子器件的结构、特性和主要参数
1.2.1 功率二极管
1.2.2 晶闸管及派生器件
1.2.3 可关断晶闸管
1.2.4 双极型功率晶体管
1.2.5 功率场效应晶体管
1.2.6 绝缘栅双极型晶体管
1.2.7 其他新型电力电子器件
1.3 电力电子器件的驱动电路
1.3.1 晶闸管的门极驱动电路
1.3.2 可关断晶闸管的门极驱动电路
1.3.3 双极型功率晶体管的基极驱动电路
1.3.4 功率场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管的栅极驱动电路
1.3.5 全控型器件的过电压及过电流保护
1.4 电力电子器件的缓冲电路
1.4.1 缓冲电路的作用
1.4.2 缓冲电路的类型
1.4.3 缓冲电路元件的选择
1.5 电力电子器件的串联与并联技术
1.5.1 晶闸管的串并联
1.5.2 可关断晶闸管的串并联
1.5.3 双极型功率晶体管的串并联
1.5.4 功率场效应晶体管的串并联
1.5.5 绝缘栅双极型晶体管的串并联
小结
习题1

第2章 相控整流器与有源逆变器
2.1 引言
2.2 单相整流电路
2.2.1 单相半波可控整流电路
2.2.2 单相桥式全控整流电路
2.2.3 电容滤波的不可控整流电路
2.3 三相整流电路
2.3.1 三相半波共阴极可控整流电路
2.3.2 三相半波共阳极可控整流电路
2.3.3 三相全控桥式整流电路
2.3.4 其他形式的大功率可控整流电路
2.4 晶闸管触发电路
2.4.1 晶闸管对触发电路的要求
2.4.2 同步信号为锯齿波的触发电路
2.4.3 集成触发电路
2.4.4 触发电路的定相
2.5 变压器漏抗对整流电路的影响
2.6 有源逆变电路
2.6.1 逆变的概念
2.6.2 三相桥式有源逆变电路
2.6.3 逆变失败与最小逆变角的限制
2.7 晶闸管-直流电动机系统的机械特性
2.7.1 整流状态时的机械特性
2.7.2 逆变状态时的机械特性
2.8 整流电路的谐波分析
2.8.1 整流电路输出电压和负载电流的谐波分析
2.8.2 整流电路在电感性负载时交流侧电流的谐波分析
小结
习题2

第3章 交流-交流变换器
3.1 引言
3.2 相控交流调压电路
3.2.1 单相交流调压电路
3.2.2 三相交流调压电路
3.3 晶闸管交流调功器和交流开关
3.3.1 晶闸管交流调功器
3.3.2 晶闸管交流开关
3.4 交流斩波调压电路
3.4.1 交流斩波调压原理
3.4.2 交流斩波控制
3.5 交�步槐淦灯�
3.5.1 单相交-交变频器
3.5.2 三相交-交变频器
��3.6 交流-交流变换器的应用
3.6.1 相控交流调压应用电路
3.6.2 交流调功器应用电路
3.6.3 交流开关应用电路
小结
习题3

第4章 直流-直流变换器
4.1 引言
4.2 直流-直流变换器的控制
4.3 降压变换器
4.3.1 电流连续模式时的工作情况
4.3.2 电流连续和断续模式的边界
4.3.3 电流断续模式时的工作情况
4.3.4 寄生元件的影响
4.3.5 输出电压纹波
4.4 升压变换器
4.4.1 电流连续模式时的工作情况
4.4.2 电流连续与断续模式的边界
4.4.3 电流断续模式时的工作情况
4.4.4 寄生元件的影响
4.4.5 输出电压纹波
4.5 降压�采�压变换器
4.5.1 电流连续模式时的工作情况
4.5.2 电流连续和断续模式的边界
4.5.3 电流断续模式时的工作情况
4.5.4 寄生元件的影响
4.5.5 输出电压纹波
4.6 库克变换器
4.7 全桥式直流-直流变换器
4.7.1 双极性PWM控制方式
4.7.2 单极性PWM控制方式
4.7.3 两种控制方式的比较
4.8 直流-直流变换器的一般问题
4.9 直流开关电源的应用
4.9.1 带电气隔离的直流-直流变换器
4.9.2 直流开关电源的控制
4.9.3 PWM集成电路1524
4.9.4 直流电源设计中的一些问题
小结
习题4

第5章 交流-直流-交流变换器
5.1 引言
5.2 逆变器的基本原理
5.3 电压型逆变器
5.3.1 单相电压型逆变器
5.3.2 三相电压型逆变器
5.3.3 电压型逆变器的特点
5.4 电流型逆变器
5.4.1 单相电流型逆变器
5.4.2 三相电流型逆变器
5.4.3 电流型逆变器的特点
5.5 正弦脉宽调制逆变器
5.5.1 SPWM的基本原理
5.5.2 SPWM的调制方式
5.5.3 SPWM的一般问题
5.5.4 SPWM波的生成方法
5.6 逆变器的多重化及多电平化技术
5.6.1 多重化技术
5.6.2 多电平化技术
小结
习题5

第6章 谐振开关电路
6.1 硬开关模式与谐振开关模式
6.2 谐振开关变换器的分类
6.3 准谐振开关变换器
6.3.1 零电流开关准谐振变换器
6.3.2 零电压开关准谐振变换器
6.4 零开关PWM变换器
6.4.1 零电压开关PWM变换器
6.4.2 零电流开关PWM变换器
6.5 谐振直流环逆变器
6.5.1 谐振直流环逆变器的结构
6.5.2 谐振直流环逆变器的工作原理
小结
习题6

第7章 电力电子装置应用中的一些问题
7.1 电力电子器件的换流方式
7.2 器件的热传导和散热器的选择
7.2.1 热传导
7.2.2 器件的功率损耗
7.2.3 散热器
7.3 变换器的保护
7.3.1 变换器的过电压保护
7.3.2 变换器的过电流保护
7.3.3 电压上升率及电流上升率的限制
7.4 电力电子装置的谐波与无功功率
7.4.1 谐波的产生及其危害
7.4.2 谐波的定义及标准
7.4.3 无功功率的产生及其危害
7.4.4 谐波的抑制方法和无功功率的补偿方法
小结
习题7

第8章 电力电子的MATLAB仿真
8.1 MATLAB /Simulink/Power System工具箱简介
8.1.1 Simulink工具箱简介
8.1.2 Power System工具箱简介
8.1.3 Simulink/Power System的模型窗口
8.1.4 Simulink/Power System系统模型的操作
8.1.5 Simulink/Power System系统的仿真
8.2 典型电力电子器件的仿真模型
8.2.1 二极管的仿真模型
8.2.2 晶闸管的仿真模型
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 电力电子变换器中典型环节的仿真模型
8.3.1 同步6脉冲触发器的仿真模型
……

前言/序言

　　电力电子技术是一门融合了电力技术、电子技术和控制技术的交叉学科，是利用电力电子器件进行电能转换的技术,近年来发展十分迅速。为了适应21世纪科技和经济发展对电气和电子信息类应用型人才的需求，在电子工业出版社的组织下，我们编写了本教材。
　　随着新型电力电子器件的出现和微型计算机技术的发展，电力电子技术在国民经济发展中起着越来越重要的作用。各种新颖的变换器拓扑结构及控制方法层出不穷，使变换器的性能价格比不断提高。因此，必须使教材适应电力电子技术的发展，使学生不仅了解和掌握电力电子器件及变换器的原理，而且具有设计和仿真新型变换器的能力。本教材在注重学科体系完整性的前提下，增加了应用实例，注重理论与实际相结合。本书介绍在自动化领域广泛应用的MATLAB软件在电力电子技术仿真中的应用，对学生更好地掌握电力电子技术和提高设计应用能力具有重要的作用。通过MATLAB仿真内容，可以解决教学学时不足和实验设备短缺的困难，对提高教学效果起到事半功倍的作用。
　　本书主要包括电力电子器件、交流-直流变换器、交流-交流变换器、直流-直流变换器、交流-直流-交流变换器、谐振软开关技术、无功功率补偿、谐波抑制和一些应用实例等内容。本教材适用于48～64学时的教学安排，“�场辈糠治�选学内容。
　　全书共分8章，由王云亮教授主编，周渊深教授副主编。其中，绪论、第4章、第6章、第7章由王云亮教授编写，第1章由黄孙伟副教授编写，第2章由岳有军副教授编写，第3章和第8章由周渊深教授编写，第5章由黄华芳副教授编写，本书最后由王云亮教授统稿。本书由天津大学许镇琳教授主审，许教授在审阅中提出了许多宝贵的意见，在此
　　谨致衷心的谢意。
　　此外，书中部分内容引用了国内外专家、学者的研究成果，在此谨向他们致以诚挚的谢意。本书在编写过程中，得到了电子工业出版社和凌毅编辑的大力支持，也得到了编者所在单位的老师和学生的热心帮助，在此一并对他们致以衷心的感谢。
　　本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化和相关专业的本科教材，也可作为从事机电一体化的研究生和科研设计人员的参考用书。
　　本书提供配套的电子课件，可登录华信教育资源网：www.hxedu.com.cn,注册后免费下载。由于作者的业务水平和教学经验有限，错误及不妥之处在所难免，殷切希望广大同行和读者给予批评指正。

电力电子技术前沿探索与应用：面向智能电网与新能源的革新实践 本书聚焦于电力电子技术在当前能源转型与数字化浪潮中的核心地位，深度剖析了新一代电力电子器件、先进拓扑结构、控制策略及其在智能电网、新能源并网、电动汽车等关键领域的集成应用。 第一部分：电力电子技术基础与核心器件的革新 本部分内容旨在为读者构建坚实的理论基础，并引入当前电力电子领域最前沿的技术进展，特别强调了新一代半导体器件的特性与应用范式。 第一章：电力电子学的基本概念与发展脉络 本章将系统阐述电力电子学的定义、研究范畴及其在现代电力系统中的战略意义。探讨电力电子技术从传统可控硅整流器到现代IGBT、SiC等宽禁带器件的发展历程，并分析其对提升能源效率、实现电能质量控制的关键作用。重点对比分析了不同时代电力电子系统的性能指标、可靠性与环境适应性差异。 第二章：功率半导体器件的新进展 本章是理解现代电力电子系统的基石。我们将详细介绍以MOSFET、IGBT为代表的传统功率器件的工作原理、优缺点及其应用限制。核心内容聚焦于第三代和第四代半导体材料——碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）功率器件。 对SiC MOSFET、SiC SBD、以及高电子迁移率晶体管（HEMT）的物理结构、导通特性、开关损耗机制进行深入的数学建模与仿真分析。讨论器件的结温管理、封装技术（如先进的烧结技术和层压母线设计）对系统整体效率和功率密度的影响。阐述如何根据具体应用场景（高频、高压、高温）选择最合适的功率开关器件。 第三章：电力电子变换器拓扑结构原理 本章系统梳理了电力电子变换器的基本类型，包括AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC变换器。对于每个大类，不再停留在传统的单级电路介绍，而是深入探讨面向高功率密度和高效率的先进拓扑结构： DC/DC变换器： 重点分析多电平DC/DC拓扑（如级联H桥、中点钳位）、隔离谐振变换器（LLC、LCC）在隔离、软开关实现、以及宽输入输出电压范围下的优化设计。 AC/DC变换器（有源整流器）： 阐述PWM整流器的基本控制原理，并详细介绍先进的无源/有源脉冲整形技术，以及用于分布式发电和储能系统的模块化多电平变换器（MMC）的结构特点和工作模式。 DC/AC逆变器： 深入探讨电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的工作特性。重点分析了级联H桥多电平逆变器（CHB-MLI）和模块化多电平逆变器（MMC） 在电能质量改善、谐波抑制和降低开关频率方面的优势与挑战。 第二部分：高级控制策略与系统集成 本部分将视角从单一器件和电路提升到系统级控制与优化，这是实现电力电子系统智能化和高性能化的关键。 第四章：开关模式电源的调制技术与电流/电压控制 本章深入讲解了PWM（脉宽调制）技术在不同拓扑中的具体实现。对比分析了正弦脉宽调制（SPWM）、空间矢量脉宽调制（SVPWM）的原理、死区时间补偿机制和载波选择对输出频谱的影响。在控制方面，详细介绍先进的电流环和电压环设计方法，包括PID控制器的参数整定、前馈补偿、以及基于带宽匹配的内环外环协调控制。 第五章：面向电能质量的先进控制算法 本章专注于应对电网侧干扰和实现高精度输出的控制技术： 无源和有源滤波技术： 阐述谐波的产生机理，介绍并联有源电力滤波器（APF）的结构和控制策略（如基于dq坐标系的谐波电流提取算法，如SRF-PLL法和快速傅里叶变换法）。 环路控制器的设计： 引入滑模控制（SMC）、预测控制（MPC） 在电力电子系统中的应用。重点分析了模型预测控制（MPC）在处理系统约束、快速动态响应以及多目标优化方面的潜力，并讨论其在高速开关频率下的计算复杂度挑战。 第六章：电力电子系统中的同步与状态估计技术 高效可靠的并网运行依赖于精确的电网信息获取。本章探讨了同步技术： 锁相环（PLL）技术： 详细分析了单相和三相系统的单延时、双延时、以及自适应PLL的结构与性能。探讨了电网电压跌落、频率偏移、和含谐波环境对PLL跟踪精度的影响，并介绍了基于卡尔曼滤波（Kalman Filter）的增强型PLL设计，以提高在电能质量恶化情况下的鲁棒性。 系统状态估计： 介绍利用观测器（如Luenberger观测器、滑模观测器）对系统内部电流、电压等不可测量的状态量进行实时估计的方法，以提升控制系统的精度和故障诊断能力。 第三部分：电力电子在新能源与智能电网中的集成应用 本部分将理论与实际工程需求紧密结合，展现电力电子技术在支撑能源革命中的核心作用。 第七章：光伏与风力发电系统的并网技术 本章聚焦于可再生能源并网的核心挑战： 最大功率点跟踪（MPPT）： 深入研究扰动观察法、电导增量法（INC）的原理，并引入基于神经网络和模糊逻辑的自适应MPPT策略，以应对复杂多变的辐照度和温度条件。 双有源桥（DAB）变换器在储能与电力电子变压器中的应用： 详细分析DAB变换器在隔离、双向功率流控制中的优势，以及其在能量管理系统中的拓扑优化。 电网支撑与故障穿越： 阐述光伏/风电逆变器（PCS）如何通过虚拟同步机（VSM）控制策略，模拟传统同步发电机的惯量和阻尼特性，实现电网故障穿越能力（LVRT/HVRT）。 第八章：先进储能系统与电动汽车的电力电子接口 电池管理系统（BMS）与高效充放电： 探讨锂离子电池的等效电路模型、荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）的估算方法。分析用于电动汽车高压电池包的DC/DC双向变换器的热管理和均衡策略。 电动汽车驱动系统： 介绍永磁同步电机（PMSM）和开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）的驱动要求，重点分析高性能永磁电机驱动中的矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）及其在弱磁升速阶段的实现细节。 第九章：电力电子变压器（PET）与柔性交流输电（FACTS） 本章探讨电力电子技术如何重塑电网架构： 电力电子变压器（PET）的模块化设计： 详细分析PET作为下一代电网关键节点的功能（多级电压转换、有功/无功独立控制、故障隔离），并对比分析其与传统变压器的结构差异和集成优势。 FACTS装置的应用： 深入研究STATCOM（静态同步补偿器）和TCSC（串联补偿器）的工作原理，重点分析它们如何通过快速调节线路的等效阻抗和相角，实现对输电系统稳定性和潮流的动态控制。 总结： 本书旨在提供一个全面、深入且面向未来的电力电子技术知识体系，不仅涵盖了从基础理论到前沿控制算法的构建，更紧密结合了智能电网、新能源接入和电动交通等国家战略需求，培养读者解决复杂电力电子工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，着实让我感到惊喜。不同于市面上一些偏重于某一方面（比如只讲逆变器或只讲斩波器）的专业书籍，它展现出一种宏大的系统观。它不仅覆盖了晶闸管、IGBT、MOSFET等核心功率器件的工作特性，还深入探讨了它们在不同拓扑结构下的动态响应和热管理问题。我发现作者在处理高频开关损耗和EMI/EMC这些“老大难”问题时，给出了非常具有操作性的分析方法。例如，在讨论无源缓冲电路的设计时，书中所给出的等效电路模型，比起我之前参考的其他资料要直观得多，甚至连参数选择的经验值都给得非常中肯，这对于我们进行毕业设计或工程项目开发是极其宝贵的财富。这种将理论深度与工程实践完美融合的写作风格，使得这本书不仅仅是一本教科书，更像是一本可以随时翻阅的“工程师工具箱”，里面装满了解决实际问题的“金钥匙”。

评分☆☆☆☆☆

最后，我想谈谈它作为教学辅助资源的价值。除了核心的理论和实例，教材后附带的习题部分设计得非常巧妙。它并非那种纯粹的数值计算题，而是巧妙地结合了设计性、分析性和验证性。有些题目甚至引导学生去思考特定条件下电路的鲁棒性问题，这极大地锻炼了我们的系统思维能力。此外，我注意到一些关键的分析章节后，都提供了明确的参考资料来源或进一步阅读的建议，这为那些想要深入钻研特定子课题的同学提供了清晰的路径图。这种“授人以渔”的教学理念，比单纯地灌输知识要高明得多。总而言之，这是一本集权威性、实用性、前瞻性和高质量印刷于一体的优秀教材，是电力电子学习者不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的封面设计着实让人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的排版，一下子就抓住了我的注意力。作为一名正在攻读电气自动化专业的学生，我对教材的实用性和前沿性有着近乎苛刻的要求。初翻这本书，最直观的感受是它的逻辑结构异常清晰。每一个章节的衔接都像是精心铺设的轨道，将复杂的电力电子概念层层递进地展现出来。尤其是在讲解开关器件的导通与关断机理时，作者没有采用那种干巴巴的理论堆砌，而是穿插了大量的实际应用案例，这对于我们理解理论如何转化为工程实践至关重要。我特别欣赏它在基础概念阐述上的那种耐心和细致，即便是初次接触脉冲宽度调制（PWM）控制的读者，也能通过书中详尽的图示和清晰的文字描述，迅速把握其核心要义。可以说，它提供的不仅仅是知识点，更像是一份详尽的“施工指南”，为后续深入学习功率变换电路打下了坚实的基础。这种对教学流程的精心打磨，远超我预期的教材标准，让人忍不住想立刻投入到学习中去。

评分☆☆☆☆☆

装帧和印刷质量也值得称赞。在如今这个电子文档泛滥的时代，一本纸质教材的质感变得尤为重要。这本教材的纸张选择适中，既保证了墨水的清晰度，又不会因为纸张太亮而造成阅读疲劳。更重要的是，书中大量的电路原理图和波形图的绘制精度非常高，线条清晰，标注明确，这对于研究瞬态过程和开关波形至关重要。我之前遇到的很多教材，在打印复杂的多电平电路图时，交叉线路常常混成一团，让人辨识困难，但这本书在这方面做得极其到位。即便是那些涉及复杂寄生参数分析的局部放大图，也保持了极高的视觉清晰度，这极大地提升了阅读体验，也减少了我们在理解复杂拓扑结构时因视觉干扰而产生的困惑。这种对细节的极致追求，体现了出版社对“规划教材”这一身份的严肃对待。

评分☆☆☆☆☆

我尤其欣赏作者在教材内容更新上的前瞻性。电力电子领域发展日新月异，如果教材内容停留在十年前的水平，那就失去了指导意义。这本书明显融入了近些年来的行业热点，比如高压直流输电（HVDC）中的关键技术、新能源并网（尤其是光伏和风电逆变器）的最新控制策略，都有相当篇幅的介绍。虽然是第三版，但它展现出的是面向未来的视角，而不是简单地修补前一版的小错误。比如，关于新型宽禁带半导体器件（如SiC和GaN）的特性对比和应用前景的讨论，就非常及时和到位，这对于我们这些即将步入工业界的学子来说，是至关重要的“市场前沿信息”。阅读这些章节时，我能明显感觉到自己接触到了行业前沿的脉搏，而不是仅仅停留在基础知识的复习阶段。

评分☆☆☆☆☆

帮别人买的，质量不错，还行。

评分☆☆☆☆☆

内容详细，实用有深度

评分☆☆☆☆☆

上学时的那本找不到了……除了有点灰尘，其他还好。

评分☆☆☆☆☆

质量很不错

评分☆☆☆☆☆

专业要，便宜正版，很好了，只不过JD专业书太少了

评分☆☆☆☆☆

还可以，服务一流

评分☆☆☆☆☆

刚觉还是不错滴，比较专业

评分☆☆☆☆☆

质量很不错

评分☆☆☆☆☆

很正规。早知道我就不卖学校的书了。唉。多花好几十。