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

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周剋寜，王子輝，黃傢善 編

圖書標籤:

• 電力電子
• 電力係統
• 電子技術
• 開關電源
• 逆變器
• 整流器
• 電力變換
• 電路分析
• 控製工程
• 新能源

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111488255

版次：2

商品編碼：11696936

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育電氣工程與自動化（應用型）“十二五”規劃教材

外文名稱：Power Electronics

開本：16開

齣版時間：2015-02-01

用紙：膠版紙

頁數：174

字數：27

內容簡介

　　《電力電子技術（第2版）》是一本麵嚮自動化及電氣自動化專業的電力電子技術教材，是為適應高校應用型人纔培養的專業教學需要，在《電力電子技術》（第1版）的基礎上修訂而成的。全書分為七章。第一章為緒論，介紹電力電子技術的基本概念和應用領域。第二章對常用電力電子器件的結構、工作原理及性能作瞭較詳細闡述。第三章至第六章講述瞭屬於電力電子技術基礎的四大類變換電路的工作原理、參數計算等。第七章介紹現代電力電子新技術和新應用，並例舉一些相關的例子。全書在闡明電力電子技術基本理論的前提下，偏重於應用的介紹。在第二章至第六章的後麵部分都列舉並分析瞭幾個具體的應用實例，並介紹瞭電力電子電路中相關的集成電路，以幫助讀者理解和較全麵地掌握電力電子技術的理論及應用知識。《電力電子技術（第2版）》還附有MATLAB仿真習題，讀者可藉助習題中仿真電路模型的建立方法對電力電子技術做深入研究。

內頁插圖

目錄

前言
第一章 緒論
第二章 電力電子器件
第一節 概述
第二節 電力二極管
第三節 電力晶體管
第四節 晶閘管
第五節 電力MOS場效應晶體管
第六節 絕緣柵雙極晶體管
第七節 其他電力電子器件
第八節 電力電子器件的保護
小結
習題與思考題

第三章 交流 直流變換電路（AC DC Converter）
第一節 概述
第二節 單相可控整流電路
第三節 三相可控整流電路
第四節 有源逆變電路
第五節 整流電路的性能指標及應用技術
小結
習題與思考題

第四章 直流 直流變換電路（DC DC Converter）
第一節 概述
第二節 Buck降壓電路
第三節 Boost升壓電路
第四節 Buck Boost升壓 降壓電路
第五節 Cuk升壓 降壓電路
第六節 晶閘管斬波電路
第七節 直流變換電路的應用技術
小結
習題與思考題

第五章 直流 交流逆變電路（DC AC Inverter）
第一節 概述
第二節 電壓型逆變電路
第三節 電流型逆變電路
第四節 脈寬調製型（PWM）逆變電路
第五節 逆變電路的應用技術
小結
習題與思考題

第六章 交流 交流變換電路（AC AC Converter）
第一節 概述
第二節 交流調壓電路
第三節 交流調功電路
第四節 交 交變頻電路
第五節 交流變換電路的應用技術
小結
習題與思考題

第七章 現代電力電子技術及其應用
第一節 概述
第二節 軟開關技術
第三節 電力電子技術在變頻器中的應用
第四節 電力電子技術在LED照明驅動電源中的應用
參考文獻

前言/序言

　　21世紀我國高等教育開始進入大眾化階段，越來越多的人有機會接受高等教育。而培養更多的工程應用型本科人纔是大眾化高等教育的主要目標之一。近幾年來應用型本科院校的教材建設卻發展滯後。機械工業齣版社在2004年組織齣版瞭一套適閤於大眾化教育、應用型人纔培養的自動化專業（包括電氣工程及其自動化專業部分）本科教材。本書第1版的編寫就是為瞭適應這一要求而展開的。同時，為瞭適應高校“卓越工程師教育培養計劃”的實施和應用型人纔培養的專業教學需要，本書在第1版的基礎上進行瞭修訂。
　　本書由三大內容闆塊組成。電力電子器件是第一大闆塊，在第二章專門論述晶閘管( Thyristor)、功率晶體管GTR、電力場效應晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管( IGBT)等目前常用的電力電子器件。第三—六章圍繞著四大類電能變換技術介紹AC-DC整流電路、DC-DC直流斬波電路、DC-AC逆變電路及AC-AC交流一交流變換電路，這是本教材的第二大闆塊。第三大闆塊結閤現代電力電子技術列舉瞭多個應用實例，對學習、理解電力電子技術課程內容以及電力電子技術的應用具有很大幫助作用。
　　電力電子技術類的教材、專著已有多種，本教材的特點是論述深入淺齣、舉例強調應用，除瞭必要的理論論述外，用比較大的篇幅來介紹如何應用電力電子技術。在介紹四大類變換技術的每章後麵都有一兩個結閤本章理論內容的實際應用例子。尤其在本次修訂中，在每章應用部分增加瞭多種芯片型號特點的介紹，給讀者選型和查找帶來方便。特彆是在最後一章詳細地介紹瞭軟開關技術原理、變頻器、LED照明産品的分析和應用方法。本教材的另一個特點是在習題部分提供瞭四大類變換電路的MATLAB仿真電路模型。MATLAB是目前十分流行的仿真應用程序，學會模型的建立和仿真方法，有利於利用計算機觀察電路的仿真運行狀況，加深對理論分析結果的理解和知識的吸收。有興趣的讀者還可以藉助於這些模型，進一步地對復雜電路做仿真研究。
　　本書由周剋寜主編，並負責全書統稿；王子輝，黃傢善任副主編。前言、第一、四章由周剋寜編寫，第二章由劉以建編寫，第三章由李葉紫編寫，第五章由黃傢善編寫，第六章由趙葵銀編寫，第七章由王子輝和周剋寜編寫。
　　本書由浙江大學電氣工程學院趙榮祥教授主審。趙榮祥教授在審閱時提齣瞭許多有益的修改意見。在此錶示衷心地感謝。
　　上海大學陳伯時教授、上海交通大學陳敏遜教授、上海海運學院湯天浩教授、湖南科技大學吳新開教授、揚州大學夏揚副教授在討論本書的編寫大綱過程中提齣瞭寶貴的意見和建議，在此錶示衷心地感謝。
　　在編寫過程中參編學校自動化專業或電氣工程及其自動化專業高年級的同學參與瞭部分文字、圖錶輸入及處理工作，編者對此錶示感謝。
　　由於作者學識有限，書中難免會有一些缺點和錯誤，懇切希望廣大讀者批評指正。
　　編　者

《電氣工程中的電力電子技術》 內容簡介 《電氣工程中的電力電子技術》是一本麵嚮電氣工程領域學生、研究人員及工程師的權威性專著，係統地闡述瞭電力電子技術的基本原理、核心器件、電路拓撲、控製策略以及在各個關鍵應用領域的深度融閤。本書力求在理論深度與實踐應用之間取得最佳平衡，不僅為讀者構建紮實的理論基礎，更著眼於培養分析和解決實際工程問題的能力。 全書共分為十五章，結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎概念逐步深入到復雜係統。 第一部分：基礎理論與核心器件 第一章 緒論 本章首先迴顧電力電子技術的發展曆程及其在現代社會中的重要地位，強調其在能源轉換、效率提升、功率控製等方麵不可替代的作用。接著，闡述電力電子係統的基本構成，包括功率變換器、控製電路和濾波器等核心要素。重點介紹電力電子技術在工業驅動、可再生能源並網、電動汽車、智能電網等領域的廣泛應用前景，激發讀者對該領域的興趣。最後，簡要介紹本書的學習路綫和研究方嚮。 第二章 半導體功率器件 本章深入探討構成電力電子係統的基石——半導體功率器件。詳細介紹二極管、晶閘管（SCR）、門極可控晶閘管（GTO）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）等主要器件的物理結構、工作原理、關鍵電氣特性（如電壓、電流等級、開關速度、導通損耗、開關損耗）以及它們在不同應用場景下的優缺點。本章還將分析功率器件的選型原則，包括額定參數、熱設計、可靠性及成本等因素。此外，對碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）等第三代半導體材料在電力電子領域的新興應用和技術優勢進行展望。 第三章 功率二極管與晶閘管 本章聚焦於傳統的功率二極管和晶閘管傢族。詳細解析PN結二極管、肖特基二極管的工作機理，特彆是它們的快速恢復特性、低壓降優勢和在高頻應用中的局限性。對於晶閘管，深入探討其觸發、關斷過程，包括可控矽（SCR）的觸發控製、觸發電路設計，以及各種改進型晶閘管如逆導晶閘管（GTO）和晶閘管（Thyristor）的特性與應用。本章還將討論這些器件的保護措施，例如過電壓、過電流保護電路的設計。 第四章 功率MOSFET與IGBT 本章重點介紹現代電力電子領域的主力軍——功率MOSFET和IGBT。細緻講解MOSFET的驅動特性，包括柵極驅動電路的設計要點，以及其在低壓、高頻應用中的優勢。對於IGBT，深入分析其兼具MOSFET的易驅動性和雙極型晶體管的功率能力，詳細闡述其結構、工作模式、導通損耗與開關損耗特性。本章還將對比MOSFET和IGBT在不同電壓、電流等級下的性能差異，為讀者提供器件選型的指導。此外，還會涉及功率集成器件（PIM）和功率模塊（IPM）的概念及其優勢。 第二部分：功率變換器拓撲與分析 第五章 基本DC-DC變換器 本章係統介紹最基礎的DC-DC變換器拓撲，是理解更復雜變換器的基石。詳細分析降壓（Buck）、升壓（Boost）、升降壓（Buck-Boost）以及隔離式DC-DC變換器（如正激、反激）的工作原理。通過開關函數的數學模型，推導不同工作模式下的電壓、電流關係，分析變換器的效率、輸齣電壓紋波和輸入電流紋波。本章還將探討變換器的關鍵設計參數，如電感和電容的選定，以及它們對係統性能的影響。 第六章 斬波器與相控整流器 本章介紹DC-AC和AC-DC的變換。首先，講解DC斬波器（Chopper）的原理，包括其在直流電機調速、DC負載控製等方麵的應用。接著，深入分析單相和三相相控整流器（Controlled Rectifiers）的工作原理，包括各種控製模式（如α、γ控製）下輸齣電壓的調控方式，以及其在AC電源電壓波動和諧波注入方麵的特性。本章還會討論無功功率補償、功率因數校正等相關問題。 第七章 逆變器原理與拓撲 本章聚焦於DC-AC變換，即逆變器。詳細介紹方波逆變器、脈寬調製（PWM）逆變器（如SPWM、DPWM）的原理。深入分析電壓源型逆變器（VSI）和電流源型逆變器（CSI）的拓撲結構、工作模式和關鍵性能指標，包括輸齣電壓、電流的諧波含量、總諧波失真（THD）。本章還將介紹多電平逆變器（如NPC、Cascaded H-bridge）的結構和優勢，以及它們在高壓大功率應用中的重要性。 第八章 開關模式電源（SMPS） 本章將前麵介紹的DC-DC變換器原理應用於開關模式電源的設計。詳細闡述SMPS的基本構成，包括前級整流濾波、DC-DC變換核心、後級輸齣濾波以及反饋控製環路。介紹幾種常見的SMPS拓撲，如Flyback、Forward、Half-bridge、Full-bridge等，並分析它們的特點和適用範圍。本章還將討論SMPS的設計流程、效率優化、電磁乾擾（EMI）抑製以及可靠性設計要點。 第三部分：控製策略與設計 第九章 脈寬調製（PWM）控製技術 本章深入研究實現功率變換器精確輸齣控製的核心技術——脈寬調製（PWM）。詳細講解各種PWM調製策略，包括等效PWM（SPWM）、三角波比較PWM、自然采樣PWM，以及適用於多電平逆變器的空間矢量脈寬調製（SVPWM）。分析不同調製策略對輸齣電壓、電流波形的影響，以及它們在諧波抑製、動態響應和載波重疊等方麵的性能對比。本章還將介紹PWM信號的産生電路和數字控製下的PWM實現。 第十章 功率變換器的閉環控製 本章探討功率變換器的穩定性與動態性能控製。詳細介紹PID控製器、滯環控製器、滑模控製器等常用控製器的設計原理和在功率變換器中的應用。分析控製器的參數整定方法，以及它們對係統響應速度、穩態精度和抗擾動能力的影響。本章還將介紹電流環、電壓環的級聯控製策略，以及在動態響應受限時如何進行補償設計，同時討論無傳感器控製等前沿技術。 第四部分：應用與進階 第十一章 電力電子在可再生能源發電中的應用 本章深入探討電力電子技術在風力發電、太陽能光伏發電、潮汐能等可再生能源係統中的關鍵作用。詳細介紹風力發電機變流器（如DFIG變流器、永磁同步發電機變流器）和光伏逆變器（如單相、三相並網逆變器）的拓撲結構、控製策略和並網要求。分析如何提高能量捕獲效率、抑製電網諧波、實現無功功率補償，並滿足電網的接入標準。 第十二章 電力電子在電動汽車中的應用 本章聚焦於電力電子技術在電動汽車（EV）和混閤動力汽車（HEV）中的核心應用。詳細介紹電池管理係統（BMS）中的DC-DC變換器、車載充電器（OBC）的設計，以及驅動電機所使用的AC-DC-AC變流器（如逆變器）的拓撲與控製。分析如何實現高效率的能量轉換，優化電池充放電管理，提升續航裏程和整車性能。本章還將討論V2G（Vehicle-to-Grid）技術中的電力電子挑戰。 第十三章 電力電子在工業驅動與伺服係統中的應用 本章講解電力電子技術在工業電機驅動領域的應用。詳細介紹交流電機（感應電機、同步電機）和直流電機的調速驅動技術，包括變頻器（VFD）的構成、控製方法（如V/f控製、矢量控製）及其在各種工業場景下的應用，如起重、輸送、風機、水泵等。本章還將介紹伺服驅動係統中的高精度位置、速度控製以及動力學補償技術。 第十四章 電力電子在智能電網與能源互聯網中的應用 本章探討電力電子技術在現代電網升級和能源互聯網構建中的關鍵作用。詳細介紹高壓直流輸電（HVDC）技術，包括LCC-HVDC和VSC-HVDC的原理、拓撲和控製。分析柔性交流輸電係統（FACTS）中的各種裝置（如SVC, STATCOM, TCSC）如何改善電網的輸電能力、穩定性和電能質量。本章還將討論微電網、能源路由器、儲能係統接入等新興領域的電力電子解決方案。 第十五章 電磁兼容性（EMC）與可靠性設計 本章關注電力電子係統的工程實踐中至關重要的兩個方麵：電磁兼容性（EMC）和可靠性。詳細闡述電力電子係統産生的電磁乾擾（EMI）源，並介紹抑製EMI的常用方法，包括濾波技術、屏蔽技術、布局設計和器件選型。在可靠性方麵，分析功率器件的失效模式，探討熱管理、過電壓/過電流保護、以及冗餘設計等關鍵技術，以提高電力電子係統的長期穩定運行能力。 本書通過豐富的理論推導、詳細的電路分析和典型的工程實例，力求為讀者提供一個全麵、深入且實用的電力電子技術學習平颱，助力其在相關領域的研究與開發工作。

評分☆☆☆☆☆

我是一個初學者，剛剛開始接觸電力電子這個領域。老實說，一開始我對這本書感到有些畏懼，因為我擔心裏麵的內容會太難理解。但是，這本書的章節安排非常閤理，從最基礎的概念開始，循序漸進地引入更復雜的知識。作者非常細心地為每一個新概念都提供瞭清晰的定義和解釋，並且配有大量的插圖和圖錶，這對我這個視覺型學習者來說幫助巨大。我尤其喜歡書中關於各種半導體器件（如MOSFET、IGBT）工作原理的講解，讓我對這些“幕後英雄”有瞭更直觀的認識。書中的習題也很有代錶性，能夠幫助我檢驗學習效果。即使是遇到一些難以理解的部分，書後提供的答案和解析也讓我能夠找到方嚮。我覺得這本書非常適閤那些想要係統學習電力電子技術，但又缺乏一定基礎的讀者。它為我打下瞭堅實的基礎，讓我對未來的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在自動化控製領域工作的技術人員，工作中經常會涉及到電力電子器件的應用。這本書為我提供瞭一個非常好的視角來理解這些器件是如何工作的，以及它們在實際係統中扮演的角色。我特彆關注書中關於驅動電路和散熱設計的部分，這些細節對於保證電力電子設備穩定可靠運行至關重要。作者在解釋這些內容時，不僅提供瞭理論上的分析，還結閤瞭大量的工程實踐經驗，使得講解更加貼近實際。我曾經遇到過一個設備過熱的問題，通過參考書中關於散熱設計的建議，我找到瞭問題的根源並進行瞭有效的改進。這本書的語言風格比較嚴謹，但又不失清晰，讓我能夠快速抓住重點。對於想提升自己在電力電子應用層麵理解的同行來說，這本書絕對是一本值得推薦的讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直讓我大開眼界！作為一名電子工程專業的學生，我一直對電力電子領域充滿好奇，但又覺得它枯燥乏味，理論性太強。然而，這本書徹底改變瞭我的看法。作者的講解深入淺齣，把復雜的概念比如開關管的損耗、不同拓撲結構的優缺點，都用非常直觀的比喻和圖示解釋清楚。我特彆喜歡書中的案例分析，它將理論知識與實際應用緊密結閤，讓我看到瞭電力電子技術在日常生活中的廣泛應用，比如我們傢裏用的開關電源、電動汽車的充電樁，甚至是工業生産中的大功率設備。每一次翻開這本書，我都能學到新的東西，而且理解得越來越透徹。書中提供的電路圖和仿真結果也非常有助於我理解理論知識。我曾因為某個章節的難點而感到睏惑，但通過反復閱讀和參考書中的例子，我最終剋服瞭睏難，這種成就感真的非常棒。總而言之，這本書不僅是一本教科書，更像是一位循循善誘的老師，讓我愛上瞭電力電子這門學科。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人印象深刻。作為一名有著幾年工作經驗的工程師，我一直在尋找能夠提升我專業技能的資料，而這本書恰好滿足瞭我的需求。書中對高頻開關變換器的設計原則、控製策略以及各種保護措施的闡述非常詳細，讓我對這些關鍵技術有瞭更深層次的理解。我尤其欣賞書中關於EMI（電磁乾擾）抑製和功率因數校正（PFC）方法的討論，這些都是實際工程中非常重要的議題。書中提供的計算公式和設計流程清晰明瞭，為我進行實際項目的設計提供瞭寶貴的參考。我曾經在處理一個電源項目的EMI問題時束手無策，但閱讀瞭書中相關的章節後，我獲得瞭許多解決思路，並且最終成功地解決瞭問題。這本書的參考文獻也非常豐富，為我進一步深入研究提供瞭方嚮。我已經將這本書列為我案頭必備的參考書之一，並且在日常工作中經常翻閱。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是嚴謹而充實的。作為一名研究僧，我對電力電子的前沿技術和理論模型非常感興趣。這本書在一些核心理論的推導和證明上做得非常到位，邏輯嚴密，讓人信服。我特彆欣賞書中對一些經典拓撲結構（如Buck、Boost、Flyback）的詳細分析，包括其工作模式、電壓電流關係以及紋波的計算。這些基礎理論對於我進行更高級的建模和仿真研究非常有幫助。書中還提及瞭一些新的研究方嚮和技術趨勢，這為我的畢業論文選題提供瞭靈感。雖然有些章節的理論深度對我來說還需要花更多時間去消化，但這正是這本書的價值所在，它能夠不斷地挑戰我的認知邊界，促使我不斷學習和進步。總的來說，這本書是一份寶貴的學術資源，適閤那些希望深入研究電力電子領域理論的學者和學生。