现代电力电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周京华，李正熙 编

图书标签:

• 电力电子技术
• 电力电子
• 电力系统
• 电子技术
• 半导体器件
• 开关电源
• 变流器
• 电机控制
• 可再生能源
• 高等教育

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517011699

版次：1

商品编码：11360006

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2013-07-01

用纸：胶版纸

页数：281

正文语种：中文

内容简介

　　《现代电力电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材》重在介绍PWM电力电子变换器的基本原理、构成及应用，共分7章，内容包括概述、电力电子器件、交流-直流变换器、直流-直流变换器、直流-交流变换器、交流-交流变换器、软开关技术。最后，为配合《现代电力电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材》中的例题及实际应用，以附录的方式介绍了Matlab仿真的基础知识及其在电力电子技术中的应用、电力电子器件的触发与驱动。
　　《现代电力电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材》可作为高等院校电气工程及其自动化专业、自动化专业及其他相关专业的高年级本科生教材，也可供电气工程专业的研究生、技术人员参考。

目录

前言
第1章 概述
1.1 电力电子技术及其发展
1.2 电力电子变换的核心器件和技术
1.3 电力电子变换器中的开关与储能元件
习题

第2章 电力电子器件
2.1 概述
2.2 电力二极管
2.3 晶闸管及其派生器件
2.4 电力晶体管和场效应管
2.5 绝缘栅双极型晶体管
2.6 集成门极换流晶闸管
2.7 功率集成电路
2.8 电力电子器件的触发、驱动及保护
习题

第3章 交流-直流变换器
3.1 二极管整流器
3.2 单相晶闸管整流器
3.3 三相晶闸管整流器
3.4 大功率晶闸管整流器
3.5 晶闸管有源逆变器
习题

第4章 直流-直流变换器
4.1 概述
4.2 基本DC-DC变换器
4.3 PwM脉冲的产生
4.4 基本DC-DC变换器的组合应用
4.5 变压器隔离型DC-DC变换器
习题

第5章 直流-交流变换器
5.1 概述
5.2 电压型方波逆变器
5.3 电压型正弦波逆变器
5.4 电压型多电平逆变器
5.5 电压型PWM整流器
5.6 电压型变换器控制技术
5.7 电流型变换器
习题

第6章 交流-交流变换器
6.1 交流电子开关及其应用
6.2 交交变频器
习题

第7章 软开关技术
7.1 软开关的概念
7.2 准谐振软开关
7.3 零开关PWM软开关电路
7.4 零转换PWM软开关电路
7.5 移相全桥型零电压开关PWM电路
习题

附录A Matlab／Simulink电路仿真
附录B 电力电子器件的触发与驱动
参考文献

前言/序言

《现代电力电子技术》图书简介 一、 课程背景与价值 电力电子技术作为现代电力系统和电子信息技术的核心交叉领域，其重要性日益凸显。随着全球能源需求的不断增长和对能源效率、环境保护要求的提高，电力电子技术在新能源发电、智能电网、电动汽车、工业自动化、消费电子等领域扮演着越来越关键的角色。它通过对电能的产生、传输、转换和控制，极大地提升了能源利用的效率，实现了对电能的精准控制和优化管理。 《现代电力电子技术》教材，作为普通高等教育“十二五”规划教材，正是为了适应这一时代需求而编著。它旨在为高等院校电气工程及其自动化、电子信息工程、能源工程等相关专业学生提供系统、深入的电力电子技术理论知识和工程实践指导。本书内容紧密结合当前电力电子技术发展的最新动态和工程应用需求，力求为读者构建坚实的理论基础，培养解决实际工程问题的能力，为国家在能源、工业、交通等领域的科技创新和产业升级输送高素质人才。 二、 本书内容概述 本书围绕现代电力电子技术的核心概念、关键器件、基本原理、典型电路和应用技术展开，内容结构清晰，逻辑严谨，循序渐进。 第一部分：基础理论与器件 电力电子技术概述： 详细阐述电力电子技术的定义、发展历程、基本功能（整流、逆变、变频、变压、开关电源等），以及其在现代社会中的重要地位和应用前景。强调电力电子技术在实现能源清洁化、智能化和高效化方面的关键作用。 电力电子器件： 深入介绍各类半导体电力电子器件的原理、特性、分类及应用。 二极管类： 包括普通整流二极管、快恢复二极管、肖特基二极管，重点分析其导通和关断特性，以及在不同电路中的应用。 晶闸管类： 涵盖普通晶闸管（SCR）、反向阻断晶闸管（GTO）、可关断晶闸管（GTO）、晶闸管（IGCT）等，详述其触发控制原理、通断特性，以及在高功率电力电子设备中的应用。 晶体管类： 重点介绍双极型晶体管（BJT）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。详细分析它们的导通压降、开关损耗、栅极驱动要求及其在各种功率变换器中的优势与局限。 其他器件： 简要介绍光控晶闸管（GTO）、电力 MOSFET（VMOS）、静电感应晶体管（SIT）等，扩展读者的知识视野。 器件选型与散热： 探讨器件的选型原则，考虑额定电压、额定电流、开关速度、导通损耗、关断损耗等因素，并介绍有效的散热技术，以保证器件的安全可靠运行。 第二部分：基本电路原理 开关电源： DC-DC 变换器： 基本变换器： 详细介绍降压（Buck）、升压（Boost）、升降压（Buck-Boost）、Cuk、SEPIC、Zeta 等基本 DC-DC 变换电路的原理、主电路结构、工作模式分析、输出电压纹波和电流纹波特性。 多象限变换器： 讲解正负输出的变换电路，以及能够实现能量双向流动的变换器。 谐振变换器： 介绍软开关技术在 DC-DC 变换器中的应用，如零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），分析其降低开关损耗、提高效率的优势。 DC-AC 变换器（逆变器）： 单相逆变器： 分析单相半桥和全桥逆变器的基本工作原理，讲解调制方式（SPWM、SVPWM），输出电压和电流的控制方法，以及谐波治理技术。 三相逆变器： 深入研究三相逆变器的基本拓扑结构，三相 SPWM 调制技术，并重点讨论三相逆变器在电机驱动和电网接入中的应用。 多电平逆变器： 介绍级联 H 桥、NPC（Neutral Point Clamped）、MMC（Modular Multilevel Converter）等新型多电平逆变器技术，分析其提高电压等级、降低谐波、提升性能的优势。 AC-DC 变换器（整流器）： 相控整流器： 讲解单相和三相相控整流器的原理，控制触发角，分析其输出电压、输出电流波形以及电网侧的功率因数和谐波。 有源电力滤波器（APF）与无源电力滤波器（UPF）： 介绍用于改善电网侧功率因数和抑制谐波的各种整流器拓扑，以及电力电子技术的应用。 功率因数校正（PFC）技术： 详细阐述主动 PFC 和被动 PFC 的原理和实现方式，分析其在提高电源效率和满足电网谐波标准方面的作用。 AC-AC 变换器（变频器）： 直接变频： 介绍 AC-AC 变换器的基本结构，如 cycloconverter，分析其工作原理、优点和缺点，以及在低速大功率传动中的应用。 间接变频： 重点讲解通过 DC 环节实现 AC-AC 变换的变频器，即先整流后逆变，这是目前最常用的变频器形式，详细分析其工作原理、控制策略和应用。 第三部分：控制技术与应用 电力电子变换器的控制： 开关控制： 讲解各种调制策略，如脉冲宽度调制（PWM）、空间矢量脉宽调制（SVPWM），以及它们在实现输出电压和电流控制中的作用。 反馈控制： 介绍电压环和电流环的控制原理，PID 控制器的设计与应用，以及对变换器动态性能和稳定性的影响。 数字控制： 探讨基于微处理器和 DSP 的数字控制技术，分析其在实现复杂控制算法、提高控制精度和灵活性方面的优势。 电力电子装置的保护： 过流保护、过压保护、过温保护： 介绍各种保护电路的设计和实现方法，以及对器件和系统安全运行的重要性。 软启动与软关断： 讲解这些技术如何减小器件的冲击，延长设备寿命。 现代电力电子技术的应用： 新能源发电： 详细介绍风力发电、太阳能光伏发电系统中的电力电子变换器，如风机变流器、光伏逆变器，以及它们在电网接入、最大功率点跟踪（MPPT）方面的应用。 智能电网： 探讨柔性交流输电系统（FACTS）、高压直流输电（HVDC）等在提高电网稳定性、输电能力和可靠性方面的应用。 电动汽车： 分析电动汽车的充电系统、电机驱动系统、DC-DC 变换器等中的电力电子技术。 工业驱动： 介绍变频器在工业电机驱动中的应用，提高生产效率和节能效果。 开关电源： 讲解开关电源在计算机、通信设备、家用电器等领域的广泛应用。 感应加热、电弧焊等特种应用。 四、 本书的特点 理论与实践相结合： 本书在讲解理论知识的同时，注重与工程实际相结合，通过丰富的算例、电路图和应用实例，帮助读者理解抽象概念，掌握实际应用。 内容全面深入： 覆盖了现代电力电子技术的主要分支和核心内容，既有基础理论的深度，又有最新技术的发展动态。 结构逻辑清晰： 内容组织科学合理，从基础到提高，层层递进，便于读者系统学习和掌握。 注重前沿发展： 及时反映了电力电子领域最新的器件技术、控制策略和应用方向，如多电平技术、软开关技术、数字控制等。 为“十二五”规划教材： 遵循国家教育规划的指导思想，充分体现了教育改革的精神，旨在培养适应未来社会发展需求的高素质人才。 五、 学习建议 本书的学习需要一定的电工学、电子技术、控制理论等基础知识。建议读者在学习过程中，不仅要深入理解各个章节的理论概念，还要积极思考其在实际工程中的应用。通过阅读相关的文献、参与实验项目、进行仿真分析等方式，可以加深对书中内容的理解和掌握。本书将为读者在电力电子技术领域的研究和职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触电力电子技术的研究生，选择这本教材真的让我松了一口气。在学习过程中，我发现这本书的语言风格非常平实易懂，即使是对于初学者来说，也不会感到过于艰涩。作者们非常善于使用类比和实例来解释复杂的概念，比如在讲解控制环路稳定性的时候，就用到了一个非常生动的例子，让我一下子就明白了其中的道理。书中的习题设计也很有代表性，既有巩固基础知识的简单题，也有需要综合运用所学知识才能解决的难题，这帮助我检验自己的学习效果，并且能够及时发现自己的不足之处。我尤其喜欢书中每章末尾的“思考题”和“补充阅读”部分，这些内容极大地拓展了我的视野，激发了我进一步探索的兴趣。它让我感觉，学习电力电子技术不仅仅是完成一项任务，更是一次发现和创造的过程，让我对未来的研究方向充满了热情。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电力电子领域摸爬滚打多年的工程师，我总是希望能够找到一本能够帮助我梳理知识体系，甚至发现一些我之前忽略的细节的书籍。这本《现代电力电子技术》在这一点上做得非常出色。它在基础概念的阐述上，虽然严谨，但却不失条理，能够帮助我巩固对开关管模型、能量守恒原理等核心知识的理解。更让我惊喜的是，书中对一些高级主题的介绍，例如多电平变换器、数字控制策略等，也做了深入浅出的讲解。我特别喜欢书中对功率器件的选型和保护电路设计的讨论，这些内容在实际工程中至关重要，往往直接影响到系统的可靠性和寿命。作者们在这些章节中，不仅提供了理论指导，还给出了一些实用的建议和注意事项，这对于我们这些一线工程师来说，无疑是宝贵的财富。这本书让我重新审视了自己的知识盲区，也为我后续深入研究某个特定方向提供了清晰的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计我第一眼就喜欢上了，那种简洁大气的感觉，让我想起了大学图书馆里那些经典的老书，总是有种厚重和可靠感。拿到手里，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，排版也很舒服，这一点对于需要长时间阅读的技术类书籍来说，非常重要。我一直对电力电子技术这个领域很感兴趣，但又怕被一些过于枯燥或者晦涩难懂的内容劝退。翻开这本书，首先映入眼帘的是清晰的目录，让我对全书的知识体系有一个初步的了解。每一章的标题都恰到好处，既点明了主题，又不会让人望而生畏。我尤其关注的是序言部分，作者们用真诚的语言介绍了编写这本书的初衷和目标，强调了与时俱进的精神，这让我对这本书的实用性和前沿性充满期待。我相信，这不仅仅是一本教材，更是一扇通往现代电力电子技术广阔世界的窗户，我迫不及待地想开始我的探索之旅了。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它在理论深度和工程实践之间的平衡把握得非常到位。它没有停留在对基本原理的简单介绍，而是深入探讨了各种拓扑结构、控制方法以及它们在实际应用中的优缺点。书中对于新型电力电子器件的介绍，也让我了解到该领域最前沿的发展动态，比如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件的特性和应用前景，这对我关注未来技术趋势非常有启发。同时，书中对电磁兼容性（EMC）和散热设计等工程中容易被忽视但又极其关键的问题也进行了详细的阐述，这让我意识到，一个成功的电力电子系统，不仅需要精妙的电路设计，还需要周全的工程考虑。总的来说，这本书提供了一个非常全面和深入的视角，它既是学习的良师，也是解决工程问题的得力助手，让我觉得自己的知识体系得到了极大的充实和提升。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像在一位经验丰富的导师的带领下进行一次深度学习。它不仅仅是罗列公式和概念，更注重解释这些概念背后的物理原理和实际应用。例如，在讲解开关器件的导通和关断特性时，作者非常细致地分析了电压、电流波形，并结合了实际的驱动电路和损耗计算，这让我对这些抽象的概念有了更直观的理解。书中的图示也非常精良，各种电路图、波形图都绘制得清晰准确，有些甚至还带有三维效果，这极大地提升了我的阅读体验，让我能够更容易地想象电路的实际工作状态。此外，书中穿插的一些工程实例分析，更是点睛之笔，将理论知识与实际工程紧密结合，让我看到了电力电子技术在现实生活中扮演的关键角色，比如新能源发电、电动汽车充电等等。这种理论与实践并重的编写方式，让我觉得学到的知识不仅有深度，更有广度，也更有用武之地。