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林云，管春著 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115276070

商品编码：29710932763

包装：平装

出版时间：2012-06-01

基本信息

书名:电力电子技术

定价：37.00元

售价：25.2元,便宜11.8元,折扣68

作者:林云,管春著

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2012-06-01

ISBN：9787115276070

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

林云、管春编著的《电力电子技术》涉及知识较广，综合了电路理论、磁路理论、控制理论以及电子技术等有关理论的基础内容。本书注重建模分析模型，以便使读者能够看懂原理图，以及设计电源电路。同时，本书强调了小信号的分析与建模、控制器的设计等内容。在编写的过程中，编者力图做到文字流畅、概念清晰，叙述深入浅出，利于读者阅读。

内容提要

林云、管春编著的《电力电子技术》讲述了电力电子技术的基本理论与基本分析方法，包括功率开关器件的原理、功率变换电路的原理、控制部分的原理和相关电路与系统的分析等。《电力电子技术》的主要内容包括不可控、半控及全控的功率半导体器件原理及分析，PWM开关变换器的拓扑结构，PWM开关器件的稳态建模，小信号建模，控制器设计，高频磁芯元件的分析与设计，PWM开关芯片、软开关芯片的原理分析及软开关原理。《电力电子技术》可以作为高等院校相关专业的学生教材，也可以作为从事开关电源UPS等电力电子装置开发、设计工程技术人员参考用书。

目录

章 绪论 1.1 电力电子技术简介 1.2 开关电源 1.2.1 开关电源的分类 1.2.2 开关电源的发展 1.3 电力电子与相关学科的关系第2章 稳态开关电路的分析与建模方法 2.1 变换器稳态分析法 2.1.1 稳态分析法简介 2.1.2 电感伏秒平衡、电容电荷平衡原则和小波纹近似法 2.1.3 Boost变换器 2.1.4 Buck-Boost变换器 2.2 Cuk、Sepic和Zeta变换器 2.2.1 Cuk变换器 2.2.2 Sepic变换器 2.2.3 Zeta变换器 2.3 种DC-DC开关变换器基本电路比较 2.4 稳态等效电路模型 2.4.1 直流变压器模型 2.4.2 电感铜损耗 2.4.3 构建等效电路模型 2.5 如何对脉冲输入端建模第3章 非连续导电模式的稳态分析 3.1 Buck变换器非连续导电模式的临界条件 3.2 Boost变换器非连续导电模式的临界条件 3.3 Buck-Boost变换器 3.4 Cuk变换器 3.5 Zeta变换器 3.6 Sepic变换器第4章 电力电子器件 4.1 电力电子器件概述 4.1.1 简介 4.1.2 电力电子器件的发展 4.1.3 电力电子器件的分类 4.2 功率二极管 4.2.1 PN结 4.2.2 PN结的电容效应 4.2.3 PN结的反向击穿 4.3 功率二极管的结构及特性 4.3.1 功率二极管稳态伏安特性 4.3.2 功率二极管开关特性 4.3.3 功率二极管性能参数 4.3.4 功率二极管的分类 4.4 晶闸管 4.4.1 晶闸管的结构 4.4.2 晶闸管的工作原理 4.4.3 晶闸管的基本特性 4.4.4 晶闸管的主要参数 4.5 晶闸管的派生器件 4.6 功率场效应管 4.6.1 基本结构与工作原理 4.6.2 多元集成结构 4.6.3 MOSFET的静态特性 4.6.4 MDSFET的动态特性 4.6.5 安全工作区 4.7 功率MOSFET新进展 4.7.1 CoolMOS 4.7.2 低压低通态电阻MOSFET 4.8 大功率晶体管 4.8.1 结构 4.8.2 工作特性 4.8.3 GTR的主要参数 4.8.4 GTR的二次击穿现象与安全工作区 4.9 绝缘栅双极型晶体管 4.9.1 IGBT基本结构 4.9.2 IGBT与功率MOSFET的比较 4.9.3 IGBT的工作原理 4.9.4 IGBT的特性 4.9.5 IGBT的开关特性 4.9.6 IGBT的安全工作区 4.10 几种新型IGBT介绍 4.10.1 IGBT制造技术的发展历史 4.10.2 穿通型IGBT 4.10.3 非穿通型IGBT特性 4.10.4 逆阻型IGBT 4.10.5 沟槽终止型与场终止型IGBT 4.11 其他新型电力电子器件概述第5章 开关电路 5.1 开关电路变换 5.1.1 交换源与负载 5.1.2 开关电路的级联 5.1.3 三端单元的旋转 5.2 开关电路简单列举 5.3 具有变压器隔离的变换电路 5.3.1 全桥与半桥隔离式Buck电路 5.3.2 正激式变换器 5.3.3 Buck衍生的推挽式开关电路 5.3.4 反激式开关电路 5.3.5 Boost电路衍生的隔离式开关电路 5.3.6 隔离式Sepic和Cuk电路第6章 开关电源占空比控制芯片原理 6.1 开关电源系统的隔离技术 6.2 开关电源控制芯片 6.3 电压模式控制芯片 6.4 电流模式控制电路 6.5 软开关电源集成控制器 6.6 单片开关电源 6.6.1 TOPSwitch-II系列单片开关电源的性能特点 6.6.2 TOPSwitch-II系列单片开关电源的工作原理 6.6.3 TOPSwitch-FX系列单片开关电源 6.6.4 Topswitch-GX第四代单片开关电源第7章 小信号开关电路的建模方法 7.1 简介 7.2 基本的交流建模方法 7.2.1 对电感的波形求均值 7.2.2 近似均值的讨论 7.2.3 对电容电流参数的波形求均值 7.2.4 对输入电流求均值 7.2.5 微扰和线性化 7.2.6 小信号等效电路模型的构成 7.2.7 关于微扰和线性化过程的讨论 7.2.8 基本变换器的小信号等效模型 7.2.9 非理想反激式的小信号等效模型 7.3 状态空间平均 7.3.1 网络的状态方程 7.3.2 基本的状态空间平均模型 7.3.3 状态空间平均结果的讨论 7.4 电路平均和平均开关建模 7.4.1 获得时不变电路 7.4.2 电路平均 7.4.3 微扰和线性化 7.4.4 三端开关网络 7.5 开关电路统一的电路模型 7.6 脉宽调制器的小信号模型第8章 开关电路的传输函数及控制部分设计 8.1 波特图回顾 8.1.1 单实极点响应 8.1.2 单实零点响应 8.1.3 较复杂的传输函数 8.2 双极点二次函数 8.3 二型误差放大器 8.4 三型误差放大器 8.5 变换器的传输函数分析 8.6 开关电源控制的设计 8.6.1 引言 8.6.2 反馈对传输函数的影响 8.7 稳定性 8.7.1 相位判据 8.7.2 相位裕量与品质因数的关系 8.8 补偿器的设计 8.8.1 简介 8.8.2 利用二型三型误差放大器做补偿放大器 8.8.3 超前补偿器 8.8.4 滞后补偿器 8.8.5 滞后超前补偿器 8.9 设计实例第9章 磁性元件 9.1 磁性材料的基本特性 9.1.1 磁场的基本物理量 9.1.2 磁路的欧姆定律 9.1.3 磁性材料的磁特性及其功率损耗 9.1.4 线圈中的涡流 9.2 几种常用磁性器件 9.2.1 直流输出滤波电感 9.2.2 交流电感 9.2.3 耦合电感 9.2.4 变压器 9.2.5 反激式变压器 9.3 滤波电感设计 9.3.1 滤波电感设计的基本约束条件 9.3.2 滤波电感铁芯的几何常数 9.3.3 滤波电感的设计流程 9.3.4 多绕组电感的设计 9.3.5 滤波电感设计举例 9.4 变压器设计 9.4.1 变压器设计的基本约束条件 9.4.2 变压器的设计流程 9.4.3 变压器设计举例0章 软开关变换器简介 10.1 硬开关损耗 10.2 高频化与软开关 10.3 谐振开关的类型 10.3.1 准谐振开关电路 10.3.2 零开关PWM电路 10.3.3 零转换PWM电路附录 常用符号及缩略语参考文献

作者介绍

文摘

序言

《数字逻辑设计与应用》 内容简介： 本书深入浅出地剖析了数字逻辑设计的核心概念、原理和实际应用，为读者构建了一个坚实的理论基础和强大的实践能力。从最基本的逻辑门电路出发，循序渐进地引导读者理解布尔代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，并最终触及复杂数字系统的构建。全书旨在培养读者分析和解决实际数字电路问题的能力，为从事集成电路设计、嵌入式系统开发、计算机硬件工程等领域的专业人士以及对此领域感兴趣的广大学生提供一份宝贵的参考。 第一部分：数字逻辑基础 本部分奠定了本书的理论基石，详细介绍了数字世界的基本构成要素。 二进制数与编码： 首先，我们将深入理解计算机最基本的语言——二进制。读者将学习二进制数的表示方法、不同进制之间的转换（如十进制、八进制、十六进制），以及它们在数字系统中的重要性。接着，我们将探讨常用的数据编码方式，包括格雷码、BCD码等，理解它们在数据传输和存储中的特点与应用。 布尔代数与逻辑门： 布尔代数是数字逻辑设计的数学基础。本书将系统介绍布尔代数的基本定理、定律和公式，如交换律、结合律、分配律、德摩甘定律等，并演示如何利用这些规则对逻辑表达式进行化简。在此基础上，我们将详细讲解各种基本逻辑门电路（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的逻辑功能、真值表和电路符号，并阐述它们如何构成更复杂的逻辑运算。 逻辑函数的最小项与最大项展开： 为了系统地设计和分析逻辑电路，掌握逻辑函数的标准形式至关重要。本书将详细介绍最小项（Product-of-Sums, POS）和最大项（Sum-of-Products, SOP）展开的概念，以及如何将任意逻辑函数表示成这两种标准形式。这为后续的逻辑电路综合奠定了基础。 逻辑代数式的化简方法： 实际的逻辑电路往往需要尽可能简化，以减少硬件成本和提高工作速度。本书将介绍多种逻辑代数式的化简方法，包括代数化简法、卡诺图（Karnaugh Map, K-map）化简法以及奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）算法。卡诺图作为一种直观的图形化方法，将详细讲解其绘制、读取和应用技巧，帮助读者快速找到最优的逻辑表达式。 第二部分：组合逻辑电路设计 组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，不具有记忆功能。本部分将聚焦于各类常用的组合逻辑电路及其设计。 基本组合逻辑模块： 我们将从最基础的组合逻辑模块入手，包括译码器（Decoder）、编码器（Encoder）、多路选择器（Multiplexer, MUX）和分路选择器（Demultiplexer, DEMUX）。详细讲解它们的工作原理、逻辑功能，并结合具体实例展示如何使用这些模块来实现特定的逻辑功能，如七段数码管驱动、数据选择与路由等。 算术逻辑单元（ALU）： ALU是计算机中央处理器（CPU）的核心部件之一，负责执行算术和逻辑运算。本书将详细介绍半加器（Half Adder）、全加器（Full Adder）、并行加法器、减法器以及基本的逻辑运算单元的设计。读者将理解如何将这些基本单元组合起来，构建一个功能强大的算术逻辑单元。 其他组合逻辑电路： 此外，本书还将涵盖比较器（Comparator）、奇偶校验器（Parity Generator/Checker）等其他重要的组合逻辑电路，分析它们的实现原理和应用场景。 第三部分：时序逻辑电路设计 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路的过去状态有关，即具有记忆功能。本部分将深入探讨时序逻辑电路的设计。 触发器（Flip-Flop）： 触发器是构成时序逻辑电路的基本存储单元。我们将详细介绍各种类型的触发器，包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。讲解它们的状态转换图、激励表、时序特性（如建立时间、保持时间）以及在不同时钟控制下的工作方式。 寄存器（Register）： 寄存器是一组触发器的集合，用于存储多个二进制位的数据。本书将讲解各种类型的寄存器，如移位寄存器（Serial-In/Serial-Out, SIPO; Serial-In/Parallel-Out, SISO; Parallel-In/Serial-Out, PISO; Parallel-In/Parallel-Out, PIPO）和并行寄存器，并探讨它们的结构和功能，例如数据存储、移位操作等。 计数器（Counter）： 计数器是一种能够按一定顺序计数的时序逻辑电路。我们将讲解同步计数器和异步计数器（行波计数器）的设计。详细分析各种模计数器（如模N计数器）、加法计数器、减法计数器以及可预置计数器的设计方法，并介绍其在分频、定时、顺序控制等方面的应用。 状态机（Finite State Machine, FSM）： 状态机是描述和设计复杂时序逻辑系统的强大工具。我们将区分米利（Mealy）型和摩尔（Moore）型状态机，并详细讲解状态转移图、状态转移表的设计过程。通过实例，读者将学会如何将实际问题抽象为状态机模型，并将其转化为实际的时序逻辑电路。 第四部分：可编程逻辑器件与FPGA 在现代数字电路设计中，可编程逻辑器件（PLD）扮演着至关重要的角色。本部分将介绍PLD的基本概念以及目前最主流的FPGA（Field-Programmable Gate Array）技术。 PLD概述： 简要介绍PLD的演进历程，包括PLA（Programmable Logic Array）、PAL（Programmable Array Logic）和GAL（Generic Array Logic）等。 FPGA结构与工作原理： 详细介绍FPGA的基本结构，包括可配置逻辑块（Configurable Logic Block, CLB）、输入/输出块（Input/Output Block, IOB）、布线资源（Routing Resources）以及全局时钟网络等。深入剖析FPGA是如何通过编程来实现用户自定义逻辑功能的。 硬件描述语言（HDL）： 介绍两种主流的硬件描述语言：Verilog HDL和VHDL。讲解HDL的基本语法、数据类型、运算符、模块化设计以及如何使用HDL来描述组合逻辑和时序逻辑电路。 FPGA设计流程： 阐述一个典型的FPGA设计流程，包括需求分析、RTL设计（使用HDL）、仿真验证、综合（Synthesis）、布局布线（Place and Route）以及比特流生成和下载。 FPGA应用实例： 通过几个经典的FPGA应用实例，如简单的数字系统、信号处理模块、自定义IP核等，展示FPGA在实际项目中的应用能力。 第五部分：数字电路设计实例与进阶主题 为了巩固所学知识，本书将提供一系列精心设计的实际应用案例，并对一些进阶主题进行探索。 常见数字电路设计实例： 例如，设计一个简单的计算器、一个交通灯控制器、一个简单的数据采集系统等。这些实例将涵盖从需求分析到最终实现的完整设计过程。 同步与异步设计： 探讨同步时序逻辑和异步时序逻辑的设计理念、优缺点以及在实际应用中的选择。 时序约束与时序分析： 介绍在FPGA设计中进行时序约束和时序分析的重要性，以及如何解决时序违例问题。 故障检测与测试： 简要介绍数字电路的故障模型、测试向量生成的基本方法和可测试性设计（DFT）的概念。 总结： 《数字逻辑设计与应用》旨在为读者提供一个全面、系统且深入的学习路径。通过理论讲解、例题分析和实践指导，本书将帮助读者掌握数字逻辑设计的核心技能，理解现代数字系统的工作原理，并为进一步学习更高级的集成电路设计、嵌入式系统以及计算机体系结构等领域打下坚实的基础。本书适用于电子工程、计算机科学、自动化等专业的本科生、研究生，以及从事相关领域工作的工程师和技术爱好者。

评分☆☆☆☆☆

说实在的，当我翻开这本书时，我原本期待的是一本能够快速上手实践的“工具手册”，结果发现它更像是一部需要细细品味的“学术专著”。它的笔触非常严谨，对电力电子系统中的非线性问题探讨得尤为深入。例如，在讨论电流模式控制时，作者并没有停留在标准的平均模型上，而是引入了数字采样延迟和量化误差对系统稳定性的影响，这一点对于追求高精度控制的应用场景至关重要。书中的仿真案例虽然不多，但每一个案例都紧密围绕着核心理论展开，旨在验证模型的准确性，而非仅仅展示一个漂亮的波形。我个人认为，这本书更适合那些已经具备一定电力电子基础，希望向更高阶的系统级设计和前沿理论进阶的读者。它在对现代电力电子系统中的新型器件，如SiC器件的瞬态特性和可靠性建模方面，也提供了颇具启发性的讨论，使得我们能够预见未来功率密度提升的瓶颈和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

这本关于电力电子技术的书，我花了相当长的时间来研读，说实话，它在理论深度上确实给我带来了不小的挑战，但也正因如此，让我对这个领域的基础原理有了更为坚实的把握。书中对半导体器件的特性分析非常详尽，比如IGBT和MOSFET在不同工作模式下的损耗模型，阐述得深入且富有逻辑性。我特别欣赏作者在推导控制策略时所采用的数学工具，那种层层递进、步步为营的讲解方式，让原本晦涩的闭环控制设计变得清晰可见。特别是关于开关模式电源（SMPS）那一章，它不仅罗列了常见的拓扑结构，更重要的是，它深入剖析了这些拓扑在实际应用中，如电磁兼容性（EMC）和热管理方面的设计权衡。我记得书中有一部分专门讨论了无源谐振电路的设计，那部分的分析图示极其精妙，直接点明了如何优化开关损耗，对于想在这一领域做出高性能设计的工程师来说，无疑是一本不可多得的宝典。读完后，我感觉自己对如何设计一个高效、可靠的功率变换器，有了全新的视角和更扎实的理论支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，说实话，刚开始看的时候有点让人摸不着头脑，它似乎更偏向于从物理层面上自底向上地构建知识体系，而不是像许多教材那样，先给出功能框架再填充细节。它花了大量篇幅来讲解电磁场理论与功率器件的耦合效应，这使得我对开关过程中的瞬态过电压和电流尖峰有了更直观的理解。例如，在讲解逆变器输出滤波器设计时，作者没有直接给出LCL滤波器的标准公式，而是从谐振阻抗匹配的角度出发，推导了最优阻尼系数，这个过程虽然费时，但一旦理解，便能举一反三。书中对脉冲宽度调制（PWM）技术的讨论，也摆脱了教科书式的固定模式介绍，转而深入探讨了空间矢量调制（SVM）在三电平拓扑中的实现细节，包括死区时间补偿的优化算法。我感觉这本书的价值在于，它强迫读者去理解“为什么是这样”，而不是满足于“它是这样”。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是其对“工程实践中的物理限制”的尊重。它没有一味地鼓吹理想化的模型，而是非常坦诚地讨论了在真实世界中，由于器件非理想性、寄生参数引入以及环境温度变化所带来的挑战。比如，在探讨碳化硅（SiC）器件的高频应用时，作者花了大篇幅讨论了封装引线电感对开关速度和EMI的影响，并提出了具体的布局优化建议，这都是实战经验的结晶。书中关于热循环寿命预测的模型建立，也远比标准的经验公式要复杂和精确，它考虑了应力积累和材料疲劳的相互作用。总的来说，这本书读起来很“重”，它要求读者投入大量的精力去消化其中的物理图像和数学推导，但作为回报，它提供的是一种能够支撑数年设计工作的底层认知框架，而非转瞬即逝的快速解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的阅读体验是比较“硬核”的。它对于系统动态性能分析的深度，远超出了我以往接触的任何同类书籍。作者在处理复杂系统的稳定性问题时，大量运用了状态空间法和李雅普诺夫稳定性判据，这些内容在一般的工程应用书籍中是很少见的。最让我印象深刻的是关于无源/有源滤波技术的部分，它不仅仅是介绍了滤波器结构，而是将滤波器视为系统的一部分，从能量守恒的角度去分析其对系统整体阻抗的影响，并给出了针对不同负载谐波特性的自适应滤波策略。对于那些从事电网并网技术或者大功率电机驱动控制的工程师来说，这本书提供的分析框架极具指导性。唯一让我觉得略有不足的是，在具体软件实现（如MATLAB/Simulink模型搭建）的实例方面略显保守，更多地侧重于理论推导和数学建模的严谨性。