电力电子技术第5版 普通高等教育电气工程与自动化类十一五规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王兆安 著，王兆安，刘进军 编

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111268062

商品编码：26649031143

商品参数

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书名：电力电子技术（第5版）

作者：王兆安

出版社：机械工业出版社

出版时间：2009-5

版次：5

印刷时间：2015-11

印次：18

开本：16开

装帧：平装

页数：268

ISBN：9787111268062

定价：29.00

《电力电子技术（第5版）》是在普通高等教育“九五”guo家重点教材《电力电子技术》（第4版）（王兆安、黄俊主编，机械工业出版社，2000年出版，曾于2002年获guo家优秀教材一等奖）的基础上改编的，是“十一五”规划教材。本教材补充了内容，并对原有内容作了适当调整。内容包括：各种电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流一直流变流电路、交流．交流变流电路、PWM控制技术、软开关技术、电力电子器件应用的共性问题、电力电子技术的应用等。《电力电子技术（第5版）》对电力电子技术的内容进行了精选，体现了技术的发展。通过这次改版，全书结构更加合理，层次分明，更适合于大学本科教学。

采用该书的西安交通大学“电力电子技术”课程是首批guo家精品课程，课程网站有电子教案（课程网址：http：／／pel-course．xjtu．edu．cn），可供选用。书末附有教学实验。

《电力电子技术（第5版）》适用于电气工程及其自动化专业、自动化专业以及工科引导性专业目录中的电气工程与自动化专业及其他相关专业的本科生，也可供相近专业选用或供工程技术人员参考。

王兆安，1945年6月生。西安交通大学电气工程学院教授、博士生导师。1965～1970年在西安交通大学工业企业电气化自动化专业学习；1970～1979年任西安电力整流器厂技术员；1979年～1982年在西安交通大学自动控制专业学习并获硕士学位，随后留校任教至今。1984～1989年在日本大阪大学访问研究并获工学博士学位，1997年2005年任西安交通大学电气工程学院院长。现任高等学校电气工程及其自动化专业教学指导分委员会主任、电源学会理事长、科学技术协会委员、电工技术学会电力电子学会副理事长兼学术委员会主任。主要研究方向为电力电子技术和工业自动化技术。2006年被评为教学名师，所在团队于2008年被评为教学团队。出版专著、教材、手册、译著共8部。

刘进军，西安交通大学教授，博士生导师，电气工程学院副院长。1997年毕业于西安交通大学电气工程学院，获工学博士学位。1999年至2002年，在美国弗吉尼亚理工大学做博士后访问研究。现为国际电气与电子工程师学会（IEEE）电力电子学会执委会委员、亚太联络委员、学报副编辑，电工技术学会电力电子学会常务理事兼副秘书长，电源学会常务理事兼副秘书长。主要研究方向为电力电子技术在电力系统以及分布式电源系统中的应用。近年来主持重点科研项目及国际合作科研项目多项，出版专著1部，发表论文80余篇，获省部级科研或教学成果奖励多项，是guo家精品课程和教学团队主要成员。2006年获台达环境与教育基金会在高校电力电子技术领域设立的“中达学者”荣誉称号和奖励。

探索现代电力系统的基石：电力电子技术 在现代社会飞速发展的浪潮中，电力扮演着至关重要的角色。从驱动工业巨轮的庞大电机，到照亮万家灯火的细腻光线，再到维持精密电子设备运转的稳定电流，电力的高效、可靠传输与灵活运用，是支撑这一切的基础。而在这背后，一股无形但强大的技术力量正在悄然改变着我们对电力的认知和利用方式——这便是电力电子技术。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一次深入探究电力电子核心原理、前沿应用及其发展趋势的旅程。它旨在为电气工程、自动化、新能源等相关领域的学生、工程师及研究人员提供一个全面而深刻的理解框架，帮助读者掌握驾驭现代电力系统不可或缺的关键技术。 一、 電力电子技术的核心：原理与器件的深度剖析 电力电子技术的核心在于利用半导体器件对电能进行高效、灵活的变换与控制。本书将从最基础的概念入手，带领读者一步步揭开电力电子的神秘面纱。 电力电子器件的“心脏”： 我们将深入剖析各种核心电力电子器件的工作原理，包括但不限于： 二极管（Diode）： 最基础的电子开关，理解其单向导通特性是理解后续更复杂器件的基础。我们将探讨其不同类型，如整流二极管、肖特基二极管，以及它们在各种应用中的作用。 晶闸管（Thyristor）系列： 包括传统的晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、门极可关断晶闸管（GTO）等。这些器件以其大功率承受能力和快速开关特性，在电力系统控制中占据重要地位。我们将详细阐述它们的触发机制、导通与关断过程，以及它们在高压直流输电（HVDC）、电力质量调节器（PQC）等领域的应用。 功率MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）： 以其高开关速度、低导通损耗和易于驱动的特点，在开关电源、逆变器等领域得到广泛应用。本书将深入分析其栅极驱动、漏源导通特性，以及在不同工作模式下的行为。 功率BJT（Bipolar Junction Transistor）： 虽然在某些领域已被MOSFET取代，但BJT在大电流、高电压应用中仍有其优势。我们将探讨其基极控制、集电极电流特性，以及在某些特定功率转换电路中的适用性。 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）： 融合了MOSFET的易驱动性和BJT的耐高压、大电流特性，IGBT已成为现代电力电子领域最常用的器件之一。本书将详细解析其混合结构、工作原理、驱动方法以及在各种变流器中的应用。 其他新型器件： 随着技术进步，碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体器件正逐渐崭露头角，以其更高的功率密度、效率和耐受能力，预示着电力电子技术的未来发展方向。我们将对这些新兴器件的特性和潜在应用进行前瞻性探讨。 变换电路的“大脑”： 掌握了器件原理，接下来便是理解它们如何组合成各种变换电路，实现电能的灵活变换。 AC-DC变换（整流）： 将交流电转换为直流电，这是电力电子最基本也是最广泛的应用之一。我们将详细介绍不同类型的整流电路，包括单相、三相整流，有源整流与无源整流，以及它们在电源适配器、充电桩等场景的应用。 DC-DC变换（斩波）： 在不改变电压性质（直流）的情况下，改变电压等级。本书将深入讲解升压（Boost）、降压（Buck）、升降压（Buck-Boost）等基本DC-DC变换器的工作原理、纹波分析以及瞬态响应特性。 DC-AC变换（逆变）： 将直流电转换为交流电，这是实现变频调速、无功补偿等关键技术的基础。我们将详细分析单相、三相逆变器，包括电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI），以及PWM（脉冲宽度调制）等控制策略的应用。 AC-AC变换（变频/变压）： 实现交流电压或频率的变换。我们将介绍各种AC-AC变换器的结构和工作原理，例如直接变频器、交流斩波器等。 控制理论的“灵魂”： 仅仅拥有变换电路是不足以实现最优化的电力电子系统。精密的控制策略才是其高效运行的关键。本书将融合现代控制理论，讲解： 反馈控制原理： 如何通过检测输出量并与期望值进行比较，来调整控制信号，实现对变换器输出的稳定与精确控制。 PWM控制技术： 作为实现DC-AC变换最核心的控制技术，我们将深入探讨其各种调制方式，如正弦PWM（SPWM）、三角载波PWM、空间矢量PWM（SVPWM）等，分析它们的优缺点及适用场景。 高级控制策略： 除了传统的PID控制，本书还将介绍如滞环控制、滑模控制、自适应控制等更先进的控制技术，以应对复杂工况和提高系统性能。 二、 电力电子技术的广阔天地：前沿应用与发展趋势 电力电子技术并非仅存于理论书本，它早已渗透到现代社会生活的方方面面，并以前所未有的速度改变着能源利用的格局。 新能源领域的“绿色心脏”： 太阳能发电： 光伏（PV）逆变器是连接太阳能电池板与电网的关键设备。本书将深入解析光伏并网逆变器的拓扑结构、最大功率点跟踪（MPPT）技术以及并网控制策略，确保太阳能电力的高效、稳定接入。 风力发电： 风力发电机组的输出功率受风速影响波动较大，需要电力电子变流器进行功率调节和变频控制，以适应电网要求。我们将探讨风力发电中使用的变流器技术，如全功率变流器和双馈感应发电机等。 电动汽车（EV）与混合动力汽车（HEV）： 电动汽车的心脏是电池和电机，而电力电子技术则负责电池管理系统（BMS）、电机驱动控制器、车载充电器（OBC）以及DC-DC变换器等关键部件。本书将分析这些电力电子系统在提高续航里程、充电效率和整车性能方面的作用。 现代工业的“动力引擎”： 工业电机驱动： 变频器（VFD）是工业领域最常见的电力电子设备之一，用于精确控制电机转速和转矩，实现节能降耗和工艺优化。我们将深入解析变频器的构成、控制原理以及在冶金、化工、纺织等行业的应用。 开关电源（SMPS）： 几乎所有电子设备都需要一个稳定、高效的电源。开关电源以其高效率、小型化和轻量化的特点，成为现代电子产品不可或缺的组成部分。本书将详细介绍不同类型的开关电源，如反激式、正激式、半桥、全桥等。 电力质量调节（PQC）： 随着非线性负载的增多，电网的谐波污染和电压波动问题日益严峻。动态电压恢复器（DVR）、静止同步补偿器（STATCOM）等电力电子装置，在提升电网质量、保障用电可靠性方面发挥着关键作用。 智能电网的“神经系统”： 高压直流输电（HVDC）： 在远距离、大容量输电场景下，HVDC具有传输损耗低、稳定性高等优势。我们将详细介绍HVDC的换流站结构、阀组技术和控制系统。 微电网与分布式能源接入： 随着分布式能源的普及，微电网的构建与管理变得愈发重要。电力电子技术是实现微电网内各种电源、负荷的协调控制，以及与主网的可靠交互的关键。 储能系统： 电池储能系统（BESS）在平滑新能源波动、参与电网调峰调频等方面发挥着重要作用。电力电子变换器是连接储能电池与电网的桥梁，确保能量的高效充放电。 通信、消费电子与特种应用： 从手机充电器到电脑主板的电源模块，从LED照明的驱动器到精密仪器的电源供应，电力电子技术无处不在。本书还将简要介绍其在通信基站、数据中心、医疗设备等领域的典型应用。 三、 学习电力电子技术的意义与方法 掌握电力电子技术，不仅是掌握一门学科知识，更是掌握一种解决能源利用难题、推动技术创新、引领产业发展的能力。 深刻理解现代电力系统的运行规律： 了解电力电子技术，能够帮助我们更全面地认识现代电力系统的架构、各个环节的功能以及它们之间的相互作用。 提升解决实际工程问题的能力： 无论是设计新的电力电子装置，还是优化现有系统，扎实的理论基础和实践经验都至关重要。本书将提供丰富的案例分析和问题导向的学习材料，帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 把握行业发展趋势，迎接技术革新： 电力电子技术正处于日新月异的发展时期，新的器件、新的拓扑、新的控制策略层出不穷。通过学习本书，读者能够对未来的技术发展趋势有所预判，为职业生涯的发展奠定坚实基础。 培养严谨的科学思维和工程素养： 在学习电力电子技术的过程中，需要系统地分析问题，理解复杂系统的运作机制，并进行严谨的计算与验证。这有助于培养读者严谨的科学思维和扎实的工程素养。 本书力求在深度与广度之间取得平衡，既有对基本原理的深入讲解，也有对前沿应用的广泛介绍。我们鼓励读者在学习理论知识的同时，积极动手实践，通过仿真软件模拟电路行为，或在条件允许的情况下进行实验验证。只有将理论与实践相结合，才能真正掌握电力电子这门充满挑战与机遇的学科。 电力电子技术，是连接能量世界与信息世界的桥梁，是实现可持续发展和科技进步的强大驱动力。希望本书能成为您探索电力电子技术奥秘的得力助手，助您在电气工程与自动化领域取得卓越成就。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对电力电子技术怀有浓厚兴趣的学生，我一直希望能找到一本能够全面而深入地指导我的教材。这本书无疑是达到了我的期望，甚至超出了我的预期。它在概念的严谨性上做得非常好，每一个公式的推导都清晰明了，每一个结论的得出都有扎实的理论依据。我尤其喜欢它在讲解保护电路和故障分析时，所提供的详细步骤和实际案例。这让我明白，在设计电力电子系统时，安全性和可靠性是至关重要的考量因素。书中还涉及到了一些关于新能源发电（如光伏、风电）在电力电子技术中的应用，这让我看到了电力电子技术在当前能源转型中的重要作用，也为我未来的职业发展提供了新的方向。总而言之，这本书的深度和广度都非常令人满意，是一本值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书在分析问题的方法论上，给我留下了深刻的印象。它不仅仅是给出解决方案，更重要的是教会我如何去分析问题。在处理一些复杂的电路拓扑时，它并没有直接给出结论，而是引导读者一步一步地进行推导，分析不同工作模式下的电路行为，以及参数变化对系统性能的影响。例如，在讲解逆变器的工作原理时，它详细分析了不同调制方式（如SPWM、SVPWM）的原理和优缺点，以及它们对输出波形质量和系统效率的影响，这让我能够根据实际需求选择最合适的控制策略。书中还包含了一些关于电磁兼容性（EMC）和热设计的章节，这对于我们这些将来要从事实际产品设计的人来说，是非常宝贵的知识。它提醒我们，电力电子系统的设计不仅仅是电路的连接，更需要考虑实际工作环境中的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本《电力电子技术》真是让我眼前一亮！从拿到书的那一刻起，我就被它扎实的理论基础和清晰的逻辑结构所吸引。它不像市面上一些泛泛而谈的教材，而是真正地深入浅出，将复杂的电力电子概念一层层剥开，让我这个初学者也能逐渐领悟其中的奥妙。书中对于各种基本元器件的讲解，比如二极管、晶闸管、MOSFET等，都非常详尽，不仅阐述了它们的物理原理，还给出了实际应用中的注意事项，这对我将来进行电路设计非常有帮助。而且，书中的例题分析特别到位，每一个步骤都解释得非常清楚，配合大量的图示，让我能够直观地理解理论知识在实际问题中的应用。我特别喜欢它在讲解开关电源拓扑时，循序渐进地介绍了Buck、Boost、Buck-Boost等几种基本拓扑的原理和特点，并分析了各自的优缺点，这为我后续学习更复杂的电源设计打下了坚实的基础。总的来说，这本书的知识体系非常完整，是我学习电力电子技术的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对电力电子技术一直有些畏惧，觉得它太抽象，不容易理解。但是，这本《电力电子技术》彻底改变了我的看法！这本书最打动我的地方在于，它非常注重概念的建立和思维方式的培养。它不是简单地罗列公式和电路图，而是引导读者去理解“为什么”和“怎么样”。比如，在讲解功率器件的损耗时，它详细分析了导通损耗、开关损耗等不同损耗的来源和计算方法，并给出了降低损耗的策略，这让我明白了设计一个高效的电力电子系统需要考虑的方方面面。而且，书中穿插了一些历史发展脉络的介绍，让我对电力电子技术的发展有了更深的理解，也更能体会到前辈们的研究成果。它的语言风格非常亲切，读起来丝毫没有枯燥感，反而像是在和一个经验丰富的老师在交流，能够不断激发出我的学习兴趣。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它的前沿性和实用性！这本书并没有止步于基础理论的讲解，而是巧妙地融入了许多当前电力电子领域的热点技术和发展趋势。比如，在讲解高频开关技术时，它不仅介绍了传统的高频变换器，还触及了GaN、SiC等新型宽禁带半导体器件在提升效率和功率密度方面的应用前景，这让我对未来的技术发展有了更清晰的认识。此外，书中在控制策略的讲解上也非常出色，从PID控制到更复杂的数字控制方法，都进行了深入的探讨，并提供了具体的算法和实现思路。我尤其欣赏它在讲解软开关技术时，对不同软开关策略的优劣进行详细比较，并给出了实际电路的设计指南，这对于我进行实际项目开发至关重要。这本书的编写风格非常务实，很多章节都提供了详细的计算公式和设计流程，这对于我们这些希望学以致用的人来说，无疑是巨大的福音。