工业电子技术全程辅导及实例详解 肖波,张红 科学出版社 9787030352316 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖波，张红 著

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• 工业电子技术
• 电子技术
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• 科学出版社
• 肖波
• 张红
• 电路分析
• 传感器技术
• PLC
• 单片机

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030352316

商品编码：29715163220

包装：平装

出版时间：2012-10-01

基本信息

书名：工业电子技术全程辅导及实例详解

定价：49.00元

作者：肖波,张红

出版社：科学出版社

出版日期：2012-10-01

ISBN：9787030352316

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.781kg

编辑推荐

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肖波、张红编著的《工业电子技术全程辅导及实例详解(实用技术)》涵盖工业电子方面很大范围的内容，书中的内容在某些方面与当前市场上同类书籍相同或是在某些方面更全面一些。书中内容按由浅入深的顺序进行介绍——概念涉及从*初章节基本的电子学概念及器件到后面几章的工业机械和控制系统。本书与工程实践联系密切，为了能更通俗易懂，减少了数学分析及公示推导，列举了大量器件实例。

内容提要

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应用于工业中的电子技术涵盖的内容非常广泛，涉及范围从直流电路到控制系统，从固态电子器件到电动机。《工业电子技术全程辅导及实例详解》以电子技术在工业中的应用为核心，对工业电子和控制系统进行清晰、全面的讲述。内容包括工业电子技术的历史以及分类知识，工业控制中的开关、继电器和接触器等基本元件，运算放大器，线性集成电路，晶闸管，传感器，电动机，过程控制技术。《工业电子技术全程辅导及实例详解》内容广泛，结构合理，高度图解，实用性强。
《工业电子技术全程辅导及实例详解》适合各大中型院校电子、通信、自动化和机电一体化等相关专业的在校师生以及工程技术人员参考阅读。

目录

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章 工业电子技术概述
1.1 简介
1.2 工业电子技术的历史
1.2.1 反馈控制
1.2.2 重要事件
1.3 制造业分类
1.3.1 制造业系统的分类
1.4 工业控制电子学的分类
1.4.1 工业系统和工业电子技术
1.5 技术金字塔及树状结构
1.5.1 技术树状结构
本章小节
思考与练习
第2章 离散控制输入输出设备和可编程控制器
2.1 机械和电子开关的分类
2.1.1 开关触点配置方式
2.1.2 其他开关触点技术规范
2.2 电子电路开关
2.2.1 由人工触发的电子开关
2.2.2 机械触发的电子电路开关
2.3 工业控制开关
2.3.1 人工触发的工业控制开关
2.3.2 机械触发的工业控制开关
2.3.3 过程触发的工业控制开关
2.4 离散输出设备——执行器
2.4.1 螺线管
2.5 继电器
2.5.1 触点额定值
2.5.2 继电器触点配置方式
2.5.3 时间继电器
2.6 接触器
2.7 电气控制图
2.7.1 梯形图简介
2.7.2 继电器梯形逻辑功能
2.7.3 梯形逻辑图的设计方法
2.8 可编程逻辑控制器简介
2.8.1 PLC系统及其组成部分
2.8.2 PLC的种类
2.8.3 IEC61131-3标准语言
2.9 梯形逻辑语言编程
2.9.1 PLC梯形逻辑程序
2.9.2 符号库
2.9.3 常开和常闭触点
2.9.4 输入、输出和扫描时间
2.9.5 常开元件和常闭元件的选择
2.9.6 Allen Bradley公司SLC500指令简述
本章小节
思考与练习
第3章 固态电子器件在工业中的应用
3.1 固态电子器件简介
3.1.1 导电性
3.2 PN结和固态电子器件
3.2.1 二极管的概念
3.2.2 正向和反向偏置
3.2.3 工业中的二极管器件
3.3 双极型晶体管
3.3.1 简介
3.3.2 构成
3.3.3 BJT操作
3.3.4 BJT参数
3.4 晶体管开关
3.4.1 截止区操作
3.4.2 饱和区操作
3.4.3 放大区操作
3.4.4 转换周期
3.4.5 达林顿结构
3.5 晶体管偏置和放大
3.5.1 两个电阻的偏置电路
3.5.2 4电阻偏置电路
3.6 共发射极晶体管放大电路
3.7 晶体管稳压电路
3.7.1 串联稳压电路
3.7.2 并联稳压电路
3.8 BJT电路的故障检修
3.9 其他固态电子器件
3.9.1 半导体闸流管
3.9.2 场效应晶体管
3.9.3 结型场效应管
3.9.4 金属氧化物半导体FET
3.9.5 互补金属氧化物半导体
本章小节
思考与练习
第4章 运算放大器和线性集成电路
4.1 运算放大器的历史
4.2 运算放大器参数的介绍
4.3 运算放大器的数据手册
4.4 反相放大器
4.4.1 输入和输出电阻
4.4.2 输出饱和
4.4.3 输出偏置
4.5 同相放大器
4.5.1 输入和输出电阻
4.5.2 电压跟随器
4.6 加法放大器
4.7 差分放大器
4.8 电压-电流转换器
4.9 电流-电压转换器
4.10 积分器和微分器
4.10.1 运算放大积分器
4.10.2 运算放大微分器
4.11 比较器和窗口检波器
4.11.1 运算放大器比较器
4.11.2 集成电压比较器
4.11.3 窗口比较器
4.12 有源滤波器电路
4.12.1 低通滤波器
4.12.2 高通滤波器
4.12.3 带通滤波器
4.12.4 带阻滤波器
4.13 仪用放大器
4.13.1 离散和单片集成电路的实现
4.13.2 小结
4.14 电流差分放大器
4.14.1 偏压电流差分放大器
4.14.2 电流差分放大器的应用
本章小节
思考与练习
第5章 晶闸管
5.1 晶闸管概述
5.2 可控硅整流器
5.2.1 SCR器件符号
5.2.2 特性曲线和波形
5.2.3 了解SCR的数据表
5.2.4 典型的门极触发电路
5.2.5 电源控制的工作情况分析
5.3 晶闸管触发器件
5.3.1 肖特基二极管
5.3.2 二极管交流开关管
5.3.3 单结晶体管
5.3.4 可编程单结晶体管
5.4 SCR的实际应用
5.4.1 延时电路
5.4.2 闪光电路
5.4.3 电动机速度控制电路
5.4.4 保护电路
5.5 三端双向可控硅开关
5.5.1 特性曲线和波形
5.5.2 了解三端双向可控硅开关的数据表
5.5.3 三端双向可控硅开关的典型操作
5.6 三端双向可控硅开关的应用
5.6.1 简单的交流开关
5.6.2 照明控制
5.6.3 零点开关电路
5.7 可控晶闸管开关
5.7.1 可关断晶闸管
5.7.2 硅控制开关
5.7.3 硅双向开关
5.8 晶闸管的故障诊断
本章小节
思考与练习
第6章 工业传感器
6.1 传感器简介
6.1.1 控制传感器、变送器和换能器
6.1.2 校准
6.1.3 传感器分类
6.2 接近开关传感器
6.2.1 电感和电容接近传感器
6.2.2 接近开关的工作过程
6.2.3 电感接近传感器特性
6.3 光电传感器
6.3.1 光电传感器的工作原理
6.3.2 光电传感器检测方式
6.3.3 光电传感器特性
6.3.4 解释光电传感器特性
6.4 温度传感器
6.4.1 温度传感器的分类
6.4.2 电阻式温度检测器
6.4.3 热敏电阻
6.4.4 热电偶
6.4.5 集成温度传感器
6.4.6 高温计
6.5 压力传感器
6.5.1 压力传感器的类型
6.5.2 波登管、膜片和波纹管压力传感器
6.5.3 压差传感器
6.5.4 压电式传感器
6.5.5 固态压力传感器
6.5.6 电阻应变计和测压仪
6.6 流量传感器
6.6.1 流量传感器的分类
6.6.2 差压流量传感器
6.6.3 速度流量传感器
6.6.4 容积式流量计
6.6.5 质量流量传感器
6.6.6 视觉流量传感器
6.7 液位传感器
6.7.1 液位传感器的分类
6.7.2 点接触式液位传感器
6.7.3 连续液位传感器
6.8 位置传感器
6.8.1 线性电位器
6.8.2 旋转电位器
6.8.3 线性可变差动变压器
6.9 其他类型的过程传感器
6.9.1 密度传感器
6.9.2 黏度传感器
6.9.3 湿度传感器
6.10 传感器输出接口
6.10.1 电流宿和电流源
6.10.2 传感器输出结构
6.10.3 传感器与自动控制器的接口
6.10.4 两线和三线输出传感器
本章小节
思考与练习
第7章 电动机
7.1 相关电工知识
7.1.1 磁体
7.1.2 电磁场
7.1.3 转矩
7.1.4 功
7.1.5 马力
7.2 直流电动机的构造
7.2.1 电枢
7.2.2 定子
7.2.3 端盘
7.2.4 电刷和电气接口
7.3 直流电动机的种类和典型的操作
7.3.1 直流串励电动机
7.3.2 直流并励电动机
7.3.3 直流复励电动机
7.4 直流电动机的方向控制、调速和制动
7.4.1 脉宽调制
7.4.2 制动技术
7.5 交流电动机的工作原理
7.5.1 交变磁场
7.5.2 旋转磁场
7.6 交流电动机的组成
7.6.1 定子的结构
7.6.2 转子的结构
7.6.3 离心式启动开关
7.6.4 热过载保护
7.6.5 端盖
7.7 单相感应电动机
7.7.1 电阻启动电动机
7.7.2 电容启动电动机
7.7.3 罩极电动机
7.8 三相交流电动机
7.8.1 笼型感应电动机
7.8.2 绕线型转子感应电动机
7.8.3 同步电动机
7.8.4 功率因数
7.8.5 功率因数修正
7.9 电动机的铭牌
7.10 交流电动机驱动
7.10.1 可变电压逆变器驱动
7.10.2 脉宽调制驱动
7.10.3 磁通量向量驱动
7.11 永磁直流电动机
7.11.1 性能指数
7.11.2 分类和特征
7.11.3 传统的永磁电动机
7.12 步进电动机
7.12.1 永磁步进电动机
7.12.2 原理和励磁模式
7.13 伺服电动机
7.13.1 直流伺服电动机
7.13.2 交流伺服电动机
7.14 光学编码器
7.14.1 增量编码器
7.14.2 编码器
本章小节
思考与练习
第8章 连续过程控制
8.1 自动控制简介
8.2 系统响应
8.2.1 死区时间延迟
8.2.2 瞬态响应简介
8.2.3 稳态响应简介
8.3 控制系统的组成
8.3.1 系统建模
8.3.2 开环控制系统
8.3.3 闭环控制系统
8.3.4 负载变化:过程干扰
8.4 一个有效的控制系统的特征
8.4.1 瞬态响应
8.4.2 稳态响应
8.4.3 稳定性
8.5 滞后和超前过程
8.5.1 一阶滞后系统
8.5.2 二阶滞后系统
8.5.3 二阶滞后过程的闭环响应
8.6 单闭环间歇控制器
8.6.1 开关控制器
8.6.2 双向控制
8.6.3 浮点控制
8.7 单闭环连续控制器
8.7.1 比例控制器
8.7.2 比例积分控制
8.7.3 比例微分控制
8.7.4 比例积分微分控制器
8.8 数字控制
8.8.1 数字采样和保持
8.8.2 比例控制
8.8.3 积分控制
8.8.4 微分控制
8.9 模糊控制器
8.9.1 模糊逻辑术语
8.9.2 模糊化
8.9.3 模糊规则基础
8.9.4 反模糊化
8.9.5 模糊逻辑控制器
8.10 过程控制系统的调整
8.10.1 终周期法
8.10.2 过程响应法
8.10.3 改进的控制技术
本章小节
思考与练习

作者介绍

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肖波、张红

文摘

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序言

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工业电子技术：原理、应用与创新实践 内容简介 《工业电子技术：原理、应用与创新实践》是一部深入探讨现代工业电子技术核心概念、关键应用以及前沿发展趋势的专业著作。本书旨在为读者构建一个系统、全面且具有实践指导意义的工业电子技术知识体系，涵盖了从基础理论到实际工程的各个层面，特别侧重于理论知识的深入剖析和工程应用的详细阐述。全书结构严谨，逻辑清晰，语言通俗易懂，力求让读者在掌握核心技术的同时，也能深刻理解其背后的科学原理和工程意义。 第一部分：工业电子技术基础理论 本部分将奠定读者对工业电子技术理解的坚实基础。 第一章 工业电子技术概述： 深入解析工业电子技术在现代工业体系中的地位与作用，阐述其发展历程、核心组成以及与其他工程学科的交叉融合。将重点介绍工业电子技术如何赋能自动化、智能化生产，以及其在能源、制造、交通等关键领域的广泛应用前景。 第二章 半导体器件及其应用： 详细介绍工业生产中常用的各类半导体器件，包括二极管、晶体管（BJT、MOSFET）、晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。对这些器件的物理原理、电学特性、驱动电路设计以及在功率变换、开关控制等方面的应用进行深入分析。将结合实际工业场景，讲解如何根据具体需求选择合适的半导体器件，并介绍常见的器件失效模式与防护措施。 第三章 功率变换技术： 聚焦工业领域的核心功率变换技术，涵盖直流-直流（DC-DC）变换、直流-交流（DC-AC）变换（逆变）、交流-直流（AC-DC）变换（整流）以及交流-交流（AC-AC）变换（变频）。详细阐述各种变换拓扑的原理、优缺点、控制策略以及在电机驱动、电源系统、电能质量改善等方面的应用。将重点讲解PWM（脉冲宽度调制）等关键控制技术，并探讨软开关技术在高频、高效率功率变换中的作用。 第四章 电机驱动与控制： 深入研究工业电机在各类生产设备中的驱动与控制技术。详细介绍直流电机、交流异步电机、同步电机、永磁同步电机等主流电机类型的结构、工作原理、性能特点，以及相应的驱动电路和控制方法。重点讲解变频调速技术（VFD）在提高电机效率、优化生产过程中的重要作用，并介绍位置控制、速度控制、转矩控制等高级控制策略。 第五章 传感器与执行器技术： 探讨工业电子系统中不可或缺的传感器与执行器技术。详细介绍各类工业传感器（如温度、压力、位移、流量、电流、电压传感器等）的测量原理、精度、响应速度和应用场景，以及常用的执行器（如电磁阀、液压缸、气动元件、伺服电机等）的工作方式与选型依据。强调传感器与执行器在实现自动化检测、精确控制和过程反馈中的关键作用。 第六章 控制系统设计与实现： 剖析工业自动化控制系统的设计原理与实现方法。介绍数字控制、模拟控制、PID控制、模糊控制、自适应控制等经典与现代控制理论在工业应用中的具体体现。重点讲解PLC（可编程逻辑控制器）在离散制造中的应用，以及DCS（分布式控制系统）在连续过程控制中的优势。探讨嵌入式系统在实现智能化控制中的角色，并介绍常用的控制算法的仿真与硬件实现。 第二部分：工业电子技术的典型应用与工程实践 本部分将理论知识与实际工程紧密结合，通过典型应用案例，展现工业电子技术的强大生命力。 第七章 电力电子在电力系统中的应用： 深入分析电力电子技术在现代电力系统中的关键作用，包括高压直流输电（HVDC）在远距离输电中的优势，柔性交流输电系统（FACTS）在改善电网稳定性和输电能力方面的贡献，以及新能源发电（如风电、太阳能）接入电网的接口技术。阐述电力电子在提高电能质量、减少损耗、保障电网可靠运行中的重要价值。 第八章 工业电源与不间断电源（UPS）系统： 详细介绍各类工业电源的设计原理与应用，包括开关电源（SMPS）的高效性、线性电源的稳定性，以及针对不同工业负载需求的定制化电源解决方案。深入探讨UPS系统的架构、工作原理、关键元器件选择以及在保障生产连续性、避免数据丢失方面的关键作用。 第九章 工业自动化与机器人技术： 聚焦工业自动化领域的前沿技术，包括机器视觉在产品检测与引导中的应用，工业机器人（如串联机器人、并联机器人）在装配、焊接、搬运等场景下的角色，以及自动化生产线的设计与优化。分析工业电子技术如何支撑机器人实现高精度、高效率的作业，并探讨人机协作在未来工业生产中的发展趋势。 第十章 伺服系统与精密运动控制： 深入研究伺服系统在实现精确、快速、平稳运动控制中的核心地位。详细介绍伺服电机（如永磁同步伺服电机）、伺服驱动器、编码器等组成部分的协同工作原理，以及在数控机床、印刷机械、包装机械等高端制造装备中的应用。重点讲解伺服系统的参数整定、故障诊断与排除方法。 第十一章 工业通信与网络技术： 探讨工业电子技术在构建高效、可靠的工业通信网络方面的作用。介绍现场总线技术（如CAN、Profibus、EtherNet/IP）在连接现场设备、实现数据共享方面的优势，以及工业以太网、工业无线通信等技术在构建智能工厂网络中的重要性。强调可靠的通信是实现系统集成与信息化的基础。 第十二章 工业电子系统的维护与故障诊断： 提供一套系统性的工业电子设备维护与故障诊断方法。介绍常见的设备故障类型、分析思路与检测手段，包括万用表、示波器、逻辑分析仪等常用仪器的使用技巧。重点讲解基于状态监测、预测性维护等先进理念在延长设备寿命、降低运营成本方面的应用。 第三部分：工业电子技术的创新发展与未来展望 本部分将引领读者关注工业电子技术的最新动态和未来发展方向，激发创新思维。 第十三章 绿色能源与可持续发展中的工业电子技术： 探讨工业电子技术在推动绿色能源发展、实现可持续生产方面的潜力。分析电力电子在智能电网、新能源储能、电动汽车充电基础设施等领域的关键作用，以及节能型工业设备设计理念和能效管理技术。 第十四章 物联网（IoT）与工业4.0： 深入解析工业物联网（IIoT）如何通过连接海量设备、实现数据互联互通，赋能工业4.0的转型。探讨传感器网络、大数据分析、人工智能（AI）与边缘计算在构建智能化、柔性化生产系统中的融合应用。 第十五章 新型功率器件与拓扑结构： 介绍碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带半导体材料在功率器件领域的突破，以及由此带来的更高效率、更小体积、更高工作温度的优势。探讨新型功率变换拓扑结构的设计理念，以及其在提升系统性能、降低成本方面的创新潜力。 第十六章 智能制造与数字化转型： 总结工业电子技术如何成为智能制造和数字化转型的关键驱动力。阐述数字孪生、虚拟仿真、机器学习在优化生产流程、提升产品质量、实现个性化定制等方面的应用。展望未来工业生产的智能化、网络化、服务化发展趋势。 本书通过理论讲解、原理分析、技术剖析和应用实例的有机结合，力求为读者提供一份详实、深刻且具有高度参考价值的工业电子技术学习指南。无论您是相关专业的学生，还是致力于工业技术研发、生产和维护的工程师，本书都将是您掌握现代工业核心技术、提升专业技能的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我入手这本书之前，对“全程辅导”这几个字是持保留态度的，总觉得这种宣传语听起来就有点水分。但读完前三分之一的内容后，我的看法彻底改变了。这本书的“辅导”体现在对学习路径的清晰规划上。它不像有些教材，只是罗列知识点，这本书更像是一个精心设计的学习地图。它会告诉你，学完这个模块，你才能更好地理解下一个模块，并且在每个章节的末尾，都会设置一些“思考与实践”环节，这些问题都不是那种简单的填空题，而是需要你综合运用前面学到的知识去分析和解决实际工程问题。我特别喜欢它对“系统集成”这一块的讲解。在工业电子领域，很多时候你面对的不是单一的元件，而是多个系统如何协同工作。这本书没有回避这个难题，而是用了一个贯穿始终的项目案例——一个小型自动化生产线的控制系统——来串联起所有的知识点。通过这个案例，你不仅学到了各个子系统的原理，更重要的是理解了它们是如何相互通信、协同控制的。这种“大局观”的培养，在其他技术书籍中是很难得的，这也是我推荐这本书给同事时着重强调的一点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让我印象深刻。在深度上，它没有停留在“知道是什么”的层面，而是深入到了“为什么是这样”和“如何优化”。例如，在讨论传感器接口电路的设计时，它不仅介绍了标准的信号调理电路，还详细对比了不同滤波算法在实际噪声环境下的表现差异，甚至给出了几种不同复杂度的算法的优缺点分析。对于追求技术细节的读者来说，这是非常有价值的。而在广度上，这本书覆盖的范围也相当全面，从基础的模拟电路、数字电路、微处理器基础，一直到PLC、变频器、伺服控制等现代工业自动化核心技术，几乎囊括了工业电子技术的主流方向。我个人对电力电子部分特别感兴趣，这本书对IGBT、MOSFET等关键开关器件的驱动和保护电路讲得极为细致，甚至连瞬态响应和热管理都提到了，这在很多同类书籍中都是被一带而过的。这种面面俱到的处理方式，使得这本书的参考价值非常高，基本可以作为一本工具书放在手边，随时查阅关键技术点。

评分☆☆☆☆☆

如果让我从一个纯粹的实践者的角度来评价，这本书最成功的一点在于它对“实例详解”的执行力。很多理论书籍在给出原理图后，留给读者的往往是“自行调试”的空白。但这本书的实例部分，简直就像是拆解了一台设备，把每一个关键电路模块都单独拿出来，用详细的步骤图、元件清单（BOM），甚至是在特定软件环境下（比如仿真软件）的操作截图，手把手地教你如何去搭建和验证。我记得我动手实践了一个书中关于PID控制参数整定的实例，按照书上的步骤，我先用示波器观察了系统的开环特性，然后根据书中的建议，先固定比例系数，逐步增加积分和微分系数，每一步的预期波形和实际观察到的波形，书里都有对比说明。这种“输入-过程-输出”的全流程展示，极大地降低了读者试错的成本，也增强了学习的信心。它不仅仅是告诉你“这样做”，更重要的是告诉你“为什么这样做是有效的”，这种严谨的逻辑链条构建，是这本书区别于其他泛泛而谈的教材的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉呈现也值得称赞。在技术书籍中，清晰的图表是阅读体验的生命线。这本书在这方面做得非常到位。电路图干净利落，关键信号线的走向和标注都非常明确，不像有些书上的图，画得密密麻麻，关键点反而看不清。更重要的是，它对一些复杂的波形图和时序图的处理非常专业，色彩的运用恰到好处，突出了重点。此外，书中大量的表格，如参数对比表、故障诊断表等，都采用了清晰的网格化布局，查阅起来非常方便快捷。这种对细节的关注，体现了作者和出版社对技术普及工作的认真态度。读起来丝毫没有疲惫感，即使是连续阅读几个小时，也能够保持较高的专注度。总而言之，这本书在理论深度、实践指导、案例详尽程度以及阅读友好度上，都达到了一个非常高的水准，绝对是工业电子学习者案头必备的良器。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人眼前一亮，特别是对于我这种刚入门的电子工程小白来说，简直是福音。我之前在网上找了很多资料，有的讲得太理论，一堆公式公式公式，看得我云里雾里；有的又太偏实践，直接上代码和电路图，让我完全摸不着头脑。这本书的结构安排得特别合理，从最基础的半导体器件讲起，循序渐进地过渡到复杂的工业控制系统。最棒的一点是，作者在讲解每一个概念时，都会穿插大量的实际应用案例。比如，在讲解晶闸管的应用时，他们不仅仅是给出了原理图，还详细分析了它在电机调速系统中的具体作用和注意事项，这一点对于我们这些想把理论知识转化为实际操作能力的人来说，太重要了。我记得有一次我在调试一个项目时遇到了一个棘手的问题，就是关于功率模块的选型，本来觉得很复杂，结果翻到书里的那一章，作者用非常直白的语言和清晰的图示，把不同型号功率模块的特点、适用场景和限制条件都分析得明明白白，让我茅塞顿开。这本书的语言风格不是那种冷冰冰的教科书腔调，读起来感觉就像是有位经验丰富的前辈在手把手地教你，这点我非常欣赏。