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

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張友漢，周玲 著

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電力電子
• 變流器
• 逆變器
• 電力變換
• 開關電源
• IGBT
• 電力係統
• 電路分析
• 電子技術

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040281323

商品編碼：29726551406

包裝：平裝

齣版時間：2009-12-01

基本信息

書名:電力電子技術(第2版)

：12.90元

售價：8.8元,便宜4.1元,摺扣68

作者:張友漢,周玲

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2009-12-01

ISBN：9787040281323

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

本書是中等職業教育國傢規劃教材《電力電子技術》(張友漢主編，高等教育齣版社2002年齣版)的修訂版，是在版的基礎上根據新形式下的教學需求、課程改革成果和相關新技術、新國標等進行修訂的。本書沿用版的內容框架結構，為適應近年來中職生源情況的變化，突齣“以服務為宗旨、以就業為導嚮、以能力為本位”的職業教育辦學理念，修訂時堅持以學生為本，降低難度。
本書主要內容包括電力二極管和晶閘管、全控型電力電子器件、單相可控整流電路、三相晶閘管可控整流電路、直流變換電路、逆變電路、交流變換電路、脈衝寬度調製技術與軟開關技術、電力電子裝置舉例及6個實驗和實訓等。本書選材較新、資料豐富，與實際應用結閤緊密；結構閤理，章節明晰；重點明確寫齣，難點深入淺齣，注意循序漸進；習題題量、難度適中，適於教學使用。
本書可作為中等職業學校電氣運行與控製專業及相關專業的教學用書，還可以作為從事電力電子技術行業的工人和短期培訓人員的教學和參考用書。

目錄

章 電力二極管和晶閘管
節 電力二極管
第二節 晶閘管
本章小結
思考題與習題
第二章 全控型電力電子器件
節 門極可關斷晶閘管
第二節 電力晶體管
第三節 電力場效晶體管
第四節 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)
第五節 其他新型電力電子器件
本章小結
思考題與習題
第三章 單相可控整流電路．
節 單相橋式全控整流電路
第二節 單相橋式半控整流電路
第三節 觸發電路
本章小結
思考題與習題
第四章 三相晶闡管可控整流電路
節 三相半波可控整流電路
第二節 三相橋式全控整流電路
第三節 晶閘管的串並聯及保護
本章小結
思考題與習題
第五章 直流變換電路
節 直流斬波電路的工作原理
第二節 復閤斬波電路
本章小結
思考題與習題
第六章 逆變電路
節 有源逆變電路
第二節 有源逆變電路應用舉例
第三節 無源逆變電路
本章小結
思考題與習題
第七章 交流變換電路
節 交流調壓電路
第二節 交一交變頻電路
第三節 交流調壓電路應用實例
本章小結
思考題與習題
第八章 脈衝寬度調製技術與軟開關技術
節 脈衝寬度調製的基本原理
第二節 PWM逆變電路
第三節 SPWM波形成電路及專用
集成芯片
第四節軟開關技術
本章小結
思考題與習題
第九章 電力電子裝置舉例
節 開關電源
第二節 高發光效能的節能型熒光燈
第三節 不間斷電源(UPS)
第四節 變頻調速裝置
本章小結
思考題與習題
第十章 實驗和實訓
實驗一 晶閘管的簡易測試及導通關斷條件實驗
實驗二 單相半控橋式整流
實驗三 三相橋式全控整流電路與鋸齒波同步觸發電路
實驗四 三相橋式全控有源逆變電路
實驗五 單相交流調壓電路
實驗六 IGBT斬波電路
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《電子元器件實用指南》 內容簡介： 本書是一部係統介紹電子元器件基本原理、特性、選型和應用的技術手冊。旨在為電子工程技術人員、大學生以及電子愛好者提供一份全麵、實用、易懂的參考資料。全書共分為十章，涵蓋瞭電子元器件的各個重要類彆，從基礎的電阻、電容、電感，到復雜的半導體器件、集成電路，再到光電器件、傳感器等，力求全麵展現現代電子技術的基礎構成。 第一章：基礎元器件——電阻、電容、電感 本章將深入剖析電路中最基本也最為普遍的三個無源元件：電阻、電容和電感。我們將從它們的物理結構、材料特性入手，詳細闡述其工作原理。對於電阻，我們會講解其種類（如固定電阻、可變電阻、功率電阻等）、阻值標示方法（色環、數字）、精度等級以及在電路中的主要作用（分壓、限流、偏置等）。重點會放在對不同電阻材料（如碳膜、金屬膜、繞綫電阻）性能差異的分析，以及溫度、電壓對電阻值變化的影響。 電容部分，我們將從電容的基本定義（電荷存儲能力）齣發，介紹其構成（介質、極闆），並詳述各種類型電容器的特點，包括陶瓷電容、電解電容、鉭電容、薄膜電容等。我們將詳細分析它們的介電材料、耐壓等級、等效串聯電阻（ESR）、等效串聯電感（ESL）等關鍵參數，並指導讀者如何在不同應用場景下（如濾波、耦閤、旁路、儲能）選擇閤適的電容器。此外，還會討論電容的極化問題以及安全使用注意事項。 電感方麵，我們將闡述電感的定義（感應電流變化而産生感應電動勢的能力），介紹其結構（綫圈、磁芯）以及電感值的計算公式。本書將詳細介紹不同類型的電感器，如空心電感、鐵氧體磁芯電感、工字電感、色碼電感等，並分析它們的電感量、品質因數（Q值）、自諧頻率等重要參數。我們將討論電感在電路中的主要功能，如儲能、濾波、耦閤、振蕩，並強調其在高頻電路中的重要性。 第二章：半導體二極管——信息傳遞的基石 本章聚焦於半導體二極管，這一在電子電路中扮演著至關重要角色的器件。我們將從PN結的形成原理開始，深入理解二極管的單嚮導電性。詳細介紹不同類型的二極管，包括： 整流二極管： 講解其在AC-DC轉換中的應用，以及不同封裝形式（如玻璃封裝、金屬封裝）的特點。 穩壓二極管（齊納二極管）： 詳細分析其穩壓原理，工作特性麯綫，並介紹其在穩壓電路中的應用。 開關二極管： 討論其快速開關特性，在數字電路和信號切換中的作用。 肖特基二極管： 強調其低正嚮壓降和快速開關速度的優勢，在電源和高頻電路中的應用。 發光二極管（LED）： 詳細介紹LED的發光原理，不同顔色LED的材料特性，以及其作為指示燈、顯示屏和照明光源的應用。我們將討論LED的亮度、色溫、驅動方式以及亮度控製方法。 光電二極管： 闡述其將光信號轉換為電信號的能力，介紹其光電響應特性，並講解其在光電檢測、光通信中的應用。 本章將提供關於二極管選型的指導，包括正嚮導通壓降、反嚮擊穿電壓、額定電流、工作頻率等關鍵參數的考量，並結閤具體電路實例，展示二極管在整流、濾波、穩壓、信號檢測等方麵的實際應用。 第三章：三極管——現代電子的放大器核心 三極管（晶體管）是現代電子電路中實現信號放大和開關功能的核心器件。本章將全麵介紹三極管的兩種主要類型：雙極型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。 對於BJT，我們將詳細闡述NPN型和PNP型三極管的結構、工作原理，並深入分析其三種工作狀態：截止區、放大區和飽和區。重點講解BJT的電流放大係數（β）、輸入電阻、輸齣電阻等關鍵參數，以及它們對電路性能的影響。我們將通過介紹BJT的各種基本放大電路（如共發射極放大電路、共集電極放大電路、共基極放大電路），展示其在信號放大、阻抗匹配等方麵的應用。 接下來，我們將詳細介紹場效應晶體管（FET）。涵蓋兩大類： 結型場效應晶體管（JFET）： 解釋其通過電場控製溝道導電的原理，分析其跨導（gm）、輸入電阻、漏極電流與柵源電壓的關係。 絕緣柵型場效應晶體管（MOSFET）： 重點講解增強型和耗盡型MOSFET的結構和工作特性。闡述其柵極絕緣層的重要性，以及其高輸入阻抗和良好的開關性能。我們將詳細分析MOSFET的閾值電壓（Vth）、跨導（gm）、漏極電流與柵源電壓的關係，並介紹其在開關電源、數字電路、功率放大等領域的廣泛應用。 本章還將提供詳細的三極管選型指南，包括考慮工作電壓、電流、功率、頻率響應、噪聲以及散熱等因素，並結閤實際電路設計，展示三極管在不同放大和開關電路中的應用案例。 第四章：功率半導體器件——駕馭大電流與高電壓 本章將聚焦於在電力電子領域扮演關鍵角色的功率半導體器件。我們將深入研究能夠承受高電壓、大電流工作的器件。 晶閘管（SCR）： 講解其觸發導通、自鎖關斷的特性，分析其在可控整流、交流調壓、電機調速等大功率電力控製中的應用。我們將介紹不同類型的晶閘管，如雙嚮晶閘管（TRIAC），並討論其觸發電路設計。 門極可關斷晶閘管（GTO）： 闡述其相對於SCR的優越性，即可以通過門極信號關斷，並介紹其在逆變器、斬波器等電力變換器中的應用。 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）： 詳細介紹IGBT的混閤結構（集成瞭MOSFET的輸入端和BJT的輸齣端），強調其同時擁有MOSFET的驅動簡單、開關速度快和BJT的功率承受能力強的優點。我們將深入分析IGBT的靜態和動態特性，並重點闡述其在變頻器、開關電源、不間斷電源（UPS）等大功率電力電子設備中的核心作用。 功率MOSFET（VMOS/DMOS）： 盡管在前麵的章節已有所涉及，本章將重點關注其在更高功率應用中的特性。分析其導通電阻（RDS(on)）、開關速度、熱阻等參數，並介紹其在開關電源、DC-DC轉換器、電機驅動等領域的設計考量。 本章還將探討功率器件的散熱問題，包括散熱器設計、熱阻的概念以及熱管理策略，並提供功率器件選型的詳細指導，強調額定電壓、額定電流、額定功率、開關損耗、結溫等關鍵參數的正確評估。 第五章：集成電路基礎——微型世界的強大功能 集成電路（IC）是現代電子設備的核心，本章將為您揭示其精妙之處。我們將從集成電路的定義、發展曆程開始，介紹其集成工藝（如單片集成、混閤集成）。 綫性集成電路： 詳細介紹運算放大器（Op-Amp）的工作原理，包括開環增益、輸入阻抗、輸齣阻抗、共模抑製比（CMRR）等關鍵參數。我們將展示運算放大器在反相放大器、同相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等多種模擬電路中的應用，以及它們在信號處理、濾波、控製係統中的重要作用。此外，還將介紹電壓比較器、電流源等綫性IC。 數字集成電路： 介紹數字邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的基本功能和邏輯真值錶。我們將闡述各種數字集成電路係列，如TTL（雙極型晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）的特點和應用。重點介紹常見的數字IC模塊，如觸發器（RS, JK, D, T）、計數器、移位寄存器、編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據選擇器等，並展示它們在時序邏輯、數據處理、控製係統等方麵的應用。 本章還將介紹微處理器（MPU）、微控製器（MCU）的基本概念和功能，以及它們在嵌入式係統中的核心地位。我們將探討IC的封裝形式、管腳定義、供電要求、以及如何閱讀和理解IC的數據手冊（Datasheet）。 第六章：傳感器技術——感知世界的萬象 傳感器是連接物理世界和電子係統的橋梁，本章將深入探討各類傳感器的工作原理和應用。 溫度傳感器： 介紹熱敏電阻（NTC/PTC）、熱電偶、鉑電阻（RTD）、集成溫度傳感器（如LM35）等不同類型溫度傳感器的特性和應用。 壓力傳感器： 討論基於壓阻效應、電容效應、壓電效應的壓力傳感器，以及它們在氣壓、液壓測量中的應用。 光傳感器： 詳細介紹光敏電阻、光電二極管、光電晶體管、光電耦閤器等，以及它們在光照強度測量、自動開關、光信號檢測中的應用。 位置傳感器： 介紹編碼器、磁傳感器（霍爾傳感器）、超聲波傳感器等，以及它們在位移、角度、距離測量中的應用。 力/加速度傳感器： 討論基於應變片、壓電晶體的力傳感器和加速度計，及其在動態測量和慣性導航中的應用。 氣體傳感器： 介紹半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器等，以及它們在環境監測、氣體泄漏檢測中的應用。 本章將重點分析傳感器的靈敏度、綫性度、響應時間、工作範圍等關鍵性能指標，並提供傳感器在不同應用場景下的選型指導，以及如何將其與微控製器等數字處理單元進行接口設計。 第七章：顯示與指示器件——信息的直觀呈現 本章將專注於那些將電信號轉化為直觀視覺信息的器件，使我們能夠“看見”電子係統的狀態和數據。 數碼管： 詳細介紹共陰極和共陽極數碼管的結構和工作原理，以及如何通過驅動電路（如BCD碼轉七段碼驅動）來顯示數字。 LED顯示屏： 介紹LED點陣顯示屏的原理，包括行掃描和列掃描的工作方式，以及其在戶外廣告、信息發布等領域的應用。 液晶顯示屏（LCD）： 講解LCD的基本工作原理，包括液晶的電光效應，以及不同類型的LCD（如TN、STN、TFT）的特點。我們將重點介紹TFT-LCD在手機、電腦顯示器等領域的廣泛應用。 OLED顯示屏： 介紹OLED（有機發光二極管）的工作原理，強調其自發光、高對比度、寬視角和快速響應速度等優勢。 指示燈（LED）： 重申LED作為指示燈的作用，包括不同顔色、亮度和封裝形式的選擇，以及其在電源狀態指示、故障報警等方麵的應用。 本章將為讀者提供關於顯示和指示器件選型的實用建議，例如分辨率、刷新率、亮度、功耗、視角、成本等因素的權衡。 第八章：電源與能量管理器件——電力供應的守護者 本章將聚焦於為電子設備提供穩定、高效能量的關鍵器件和技術。 穩壓器IC： 詳細介紹綫性穩壓器（如78xx係列、LM317）和開關穩壓器（如DC-DC轉換器）。分析綫性穩壓器的簡單易用性，但效率較低的缺點。重點講解開關穩壓器的 Buck、Boost、Buck-Boost拓撲結構，分析其高效率的優勢，以及在電源設計中的重要性。 充電管理IC： 介紹鋰電池充電管理IC的功能，包括恒流充電、恒壓充電、過充保護、過放保護等。 功率因數校正（PFC）器件： 簡要介紹PFC的作用，以及在提高電網利用率方麵的意義。 電能計量芯片： 介紹用於測量電能消耗的集成電路，及其在智能電錶中的應用。 本章將指導讀者如何根據應用需求選擇閤適的穩壓器件，並理解其工作模式和關鍵參數，如輸入/輸齣電壓範圍、輸齣電流能力、效率、紋波等。 第九章：頻率控製與信號處理器件——時間和空間的律動 本章將深入探討在電子係統中産生、控製和處理特定頻率信號的器件。 晶體振蕩器（XO）與晶體諧振器： 講解石英晶體的工作原理，以及其作為高精度頻率基準的重要性。介紹不同類型的晶體振蕩器（如TCXO, OCXO）及其應用場景。 鎖相環（PLL）集成電路： 詳細介紹PLL的組成（壓控振蕩器VCO、鑒相器、低通濾波器），闡述其在頻率閤成、時鍾同步、信號恢復等方麵的強大功能。 濾波器（Passive and Active）： 迴顧被動濾波器（RLC）的原理，並重點介紹有源濾波器（基於運算放大器）的設計，包括低通、高通、帶通、帶阻濾波器的特性和應用。 模數轉換器（ADC）與數模轉換器（DAC）： 介紹ADC將模擬信號轉換為數字信號，以及DAC將數字信號轉換為模擬信號的工作原理。分析不同類型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和DAC（如R-2R梯形DAC、權電流DAC）的精度、速度和分辨率。 本章將幫助讀者理解在通信、音頻處理、數據采集等領域中，這些器件如何協同工作，實現精確的時間控製和高效的信息轉換。 第十章：特種電子元器件與綜閤應用 本章將介紹一些在特定領域具有重要應用的特種電子元器件，並結閤前麵章節的內容，提供一些綜閤應用案例。 電容器的特殊應用： 如超級電容器（法拉電容）在儲能和備用電源中的應用。 傳感器網絡的構建： 探討如何將多種傳感器集成到一個係統中，實現對復雜環境的監測。 射頻（RF）器件： 簡要介紹射頻開關、射頻功率放大器、射頻濾波器等，及其在無綫通信中的作用。 MEMS（微機電係統）器件： 介紹微型化的傳感器和執行器，如MEMS加速度計、陀螺儀、麥剋風等，以及它們在消費電子、汽車電子中的普及。 電子元器件的可靠性與壽命： 討論影響元器件可靠性的因素，如環境溫度、濕度、振動、電氣應力等，以及如何通過閤理的選型和設計來提高係統的可靠性。 本書最後將通過一些實際的電路設計示例，如簡單的電源適配器、音頻放大器、LED驅動電路、基本的傳感器接口電路等，來鞏固讀者對書中知識的理解，並鼓勵讀者將所學知識應用於實際的電子項目開發中。 《電子元器件實用指南》力求做到理論與實踐相結閤，既有對基礎原理的深入剖析，又有對實際應用和選型的詳細指導。通過對本書的學習，讀者將能夠更深入地理解電子元器件的工作機製，掌握科學的選型方法，並能更自信地進行電子電路的設計和故障排除。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版風格非常具有時代感，可以說是那種上世紀九十年代末到本世紀初經典教材的風格——字體偏小，信息密度非常高，幾乎沒有過多的留白。對於需要在一本教材中塞入盡可能多內容的嚴肅讀者來說，這絕對是個優點，因為它意味著你花同樣的錢買到瞭更多的知識。我尤其喜歡它對各種保護電路和故障診斷方法的論述，很多細節處理非常到位，比如過流保護的延時設計、關斷邏輯的時序圖等等，這些在實際工程調試中是經常需要參考的“救命稻草”。但是，這種高密度也帶來瞭閱讀上的挑戰，特彆是當涉及到復雜的交錯並聯結構或者多電平拓撲時，一個頁麵上塞滿瞭公式和符號，讀者很難快速抓住重點。我經常需要藉助熒光筆和便簽紙，將重點公式和關鍵結論標記齣來，否則很容易在信息洪流中迷失方嚮。此外，書中對Matlab/Simulink的仿真應用指導幾乎是零，這對於習慣瞭“理論推導—仿真驗證—硬件實現”的現代學習路徑的我們來說，是一個不小的遺憾。如果能增加一到兩個完整的Simulink建模實例，哪怕隻是作為附錄，也會讓理論的驗證過程更加直觀和高效。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚厚的《電力電子技術(第2版)》時，內心是既期待又忐忑的。我是一名在校的電子信息工程專業的學生，電力電子這門課對我來說一直是個難點，感覺理論和實際總有一道鴻溝。翻開書的目錄，裏麵的章節劃分還算清晰，從基礎的電力電子器件到各種變換器拓撲，再到控製策略，脈絡是完整的。初讀前幾章，我對書中的公式推導和器件特性講解感覺還算友好，作者似乎很注重概念的澄清，不像有些教材那樣上來就堆砌復雜的數學模型。特彆是對IGBT和MOSFET的開關特性分析，圖文並茂地展示瞭器件在不同工作狀態下的波形變化，這對於理解開關損耗和熱管理非常有幫助。不過，深入到復雜的整流電路和逆變電路部分時，我還是感覺吃力瞭不少。書中的一些等效電路簡化過程缺乏更詳細的步驟說明，對於初學者來說，需要花費大量時間去“腦補”中間的推導過程。而且，書中對最新一代寬禁帶半導體器件（比如SiC MOSFET）的篇幅略顯不足，這在當前新能源領域飛速發展的背景下，讓人覺得內容更新上略微保守瞭一些。總的來說，它像是一本紮實的老派教科書，基礎知識點覆蓋全麵，但缺乏一些與時俱進的行業前沿案例來激發學習興趣。我打算結閤網上的仿真視頻教程，纔能更好地消化這些硬核的理論知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象是它對電力電子“係統級”設計的重視程度。它不隻是簡單地介紹各種轉換器的原理，而是花瞭相當的篇幅來討論濾波器的設計、散熱係統的考量以及電磁兼容性（EMC）問題。這些是決定一個産品能否從實驗室走嚮市場的關鍵環節，很多入門級教材往往會忽略這些“軟性”但至關重要的工程知識。書中關於EMI/EMC部分的講解，從源頭上分析瞭開關噪聲的産生機理，並給齣瞭諸如增加緩衝元件、優化PCB布局等具體的抑製措施，這對於我們進行産品定型設計時的風險規避非常有指導意義。然而，美中不足的是，書中對“可靠性工程”的討論深度不夠。在討論瞭器件選擇和電路設計之後，對於長期運行環境下的老化效應、電容器的壽命預測，以及如何在設計初期就植入冗餘和自愈閤機製等話題，隻是蜻蜓點水般地提瞭一下。在如今對産品生命周期要求越來越高的今天，一個成熟的電力電子係統設計，必須將可靠性置於核心地位。因此，如果能在下一版中加強這方麵的分析，結閤一些實際的失效案例進行反思和總結，這本書無疑會從一本優秀的專業教材，升華為一本不可或缺的工程實踐寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量相當不錯，紙張摸起來挺有質感，內頁的插圖綫條清晰，即便是復雜的電路圖也看得清楚明白，這在長時間閱讀時極大地減輕瞭眼睛的疲勞。我特彆欣賞它在緒論部分對電力電子在現代電力係統中的戰略地位的描述，那種宏大的敘事視角一下子就把讀者帶入瞭學科的重要性和應用場景，而不是直接陷入枯燥的公式海洋。這使得我一開始就對學習這門學科充滿瞭敬畏感和動力。然而，閱讀過程中發現一個讓我比較睏擾的問題是，書中的例題和習題設置的梯度不夠平滑。前幾章的習題大多是概念性的直接代入，但在講解完完整的斬波電路分析後，配套的習題難度直接跳躍到瞭需要自己從零開始推導輸齣電壓紋波的級彆，中間缺乏一些過渡性的、引導性的計算題來鞏固中間環節的理解。這迫使我不得不頻繁地查閱參考資料，甚至去論壇上找一些對應的解題思路，纔能確保自己真正掌握瞭該章節的內容。如果能在每一節末尾增加一些“思考題”或者“設計小任務”，引導讀者主動去思考如何應用所學知識解決實際問題，這本書的實用價值會大大提升，而不是僅僅停留在知識的陳述層麵。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深工程師，我這次翻閱這本書主要是想係統梳理一下我對高頻開關電源中軟開關技術的理解。這本書對PWM、PFM等調製方式的經典分析還是做得非常到位，特彆是在分析諧振電流型逆變器的工作原理時，作者清晰地勾勒齣瞭不同調製參數對輸齣波形質量和開關損耗的影響麯綫。我個人認為，這本書最齣彩的地方在於其對“平均模型”和“狀態空間模型”的引入與對比，這為後續進行更復雜的環路設計和穩定性分析打下瞭堅實的理論基礎。很多工程人員往往隻停留在經驗設計層麵，這本書的理論深度能幫助我們跳齣經驗的局限，從更本質的物理規律上去優化係統性能。遺憾的是，書中在講述新型的無源或有源諧振緩衝電路（Snubber Circuits）的最新發展時，顯得略微保守瞭。例如，對於目前在工業界越來越流行的磁性元件集成化設計趨勢，以及如何利用新型磁性材料來進一步降低損耗和提高功率密度，書中幾乎沒有涉及。它更偏嚮於對經典拓撲的深入剖析，對於追求極緻小型化和高可靠性的現代功率電子産品設計來說，這些前沿的工程實踐經驗是缺失的，這讓它更像是一本“百科全書”而非“前沿指導手冊”。