普通高等教育機電類規劃教材：電力電子變流技術（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

黃俊，王兆安 編

圖書標籤:

• 電力電子
• 變流技術
• 機電類
• 高等教育
• 教材
• 第三版
• 電力驅動
• 開關電源
• 逆變器
• 整流器

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111041757

版次：3

商品編碼：10923189

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-08-01

用紙：膠版紙

頁數：234

字數：365000

正文語種：中文

內容簡介

《普通高等教育機電類規劃教材：電力電子變流技術（第3版）》是高等學校教材《半導體變流技術》的第3版，主要內容包括：晶閘管、電力晶體管、可關斷晶閘管、電力場效應晶體管及其他電力電子器件;單相可控整流電路、三相可控整流電路、有源逆變電路、晶閘管的觸發電路、交流調壓電路與斬波電路、晶閘管的串並聯和保護、無源逆變電路、交-交變頻電路和脈寬調製型逆變電路等。全書論述清楚，層次分明，適閤教學。
《普通高等教育機電類規劃教材：電力電子變流技術（第3版）》可作為高校工業電氣自動化專業及相近專業的教材，也可供有關工程技術人員參考。原采用《半導體變流技術》作為教材的院校，可改用本書作為教材。本教材配有計算機輔助教學軟件PECAI-1.0。

目錄

前言
符號說明
概述
第一章 晶閘管
第一節 晶閘管及其工作原理
第二節 晶閘管的特性
第三節 晶閘管的主要參數
第四節 其他一些電力電子器件
習題及思考題

第二章 單相可控整流電路
第一節 單相半波可控整流電路
第二節 單相橋式全控整流電路
第三節 單相橋式半控整流電路
第四節 晶閘管的簡易觸發電路
習題及思考題

第三章 三相可控整流電路
第一節 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 整流電壓的諧波分析
第四節 變壓器漏抗對整流電路的影響
第五節 可控整流電路帶反電動勢負載時的工作情況
第六節 大功率可控整流主電路接綫形式及其特點
習題及思考題

第四章 有源逆變電路
第一節 逆變的概念
第二節 三相有源逆變電路
第三節 逆變失敗與最小逆變角的限製
第四節 逆變工作狀態時的直流電動機機械特性
第五節 有源逆變電路應用舉例
第六節 變流裝置的功能指標
第七節 變流裝置的觸發電路
習題及思考題

第五章 交流調壓電路與斬波電路
第一節 單相交流調壓電路
第二節 三相交流調壓電路
第三節 斬波電路
習題及思考題

第六章 晶閘管的串並聯和保護
第一節 晶閘管的串聯與並聯
第二節 晶閘管的保護
習題及思考題

第七章 自關斷器件
第一節 電力晶體管
第二節 可關斷晶閘管
第三節 電力場效應晶體管
第四節 驅動電路
第五節 緩衝和保護電路
第六節 其他新型電力電子器件
第七節 小結
習題及思考題

第八章 無源逆變電路
第一節 換相方式
第二節 電壓型和電流型逆變電路
第三節 負載換相式逆變電路
第四節 電容換相電壓型逆變電路
第五節 電容換相電流型逆變電路
第六節 逆變電路的多重化
習題及思考題

第九章 交-交變頻電路
第一節 單相交-交變頻電路
第二節 三相交-交變頻電路
第三節 其他類型交-交變頻電路簡介
習題及思考題

第十章 脈寬調製（PWM）型逆變電路
第一節 PWM控製的基本原理
第二節 PWM型逆變電路的控製方式
第三節 SPWM波形的生成方法
第四節 PWM型逆變電路的諧波分
第五節 PWM型逆變器和變頻器的主電路
第六節 PWM型逆變電路控製方法的改進
第七節 跟蹤型PWM逆變電路
習題及思考題
參考文獻

前言/序言

電力電子變流技術（第3版） 本書麵嚮高等院校電氣工程及其自動化、自動化、機電一體化等相關專業的學生，旨在係統、深入地介紹電力電子變流技術的基本原理、關鍵器件、典型電路以及工程應用。 本書在遵循教育部“普通高等教育機電類規劃教材”指導性要求的框架下，緊密結閤當前電力電子技術飛速發展的現狀與工程實踐的需求，力求在理論深度與工程實用性之間取得最佳平衡。第三版的修訂，吸納瞭近年來電力電子領域湧現齣的新技術、新器件和新控製策略，對內容進行瞭全麵的更新與優化。 --- 第一部分 基礎理論與器件（奠定堅實的知識基礎） 本部分是全書的理論基石，為後續復雜變流電路的分析與設計打下必要的物理和數學基礎。 第一章 電力電子技術概論 本章首先界定瞭電力電子學的範疇及其在現代電力係統、工業控製、新能源接入等領域不可替代的地位。係統闡述瞭電力電子技術的核心概念，包括能量轉換、控製、開關等要素。 電力電子裝置的組成： 詳細剖析瞭功率半導體器件、開關電路（變流器）、控製電路三大組成部分的相互關係和功能劃分。 工作原理： 引入開關損耗、導通損耗等關鍵性能指標，建立評估變流器性能的初步框架。 技術發展趨勢： 簡要概述瞭第三代、第四代半導體材料（如SiC、GaN）在提升功率密度和開關頻率方麵的潛力與挑戰。 第二章 功率半導體器件（核心執行元件） 本章聚焦於實現電力變換功能的“心髒”——功率半導體器件。不僅關注其結構和工作特性，更側重於如何根據具體應用場景選擇閤適的器件。 二極管（Power Diode）： 介紹快恢復二極管、超快恢復二極管的特性麯綫、反嚮恢復過程對電路的影響，及其在續流電路中的應用。 晶閘管（SCR）： 深入探討其觸發、關斷機製，以及可控矽整流電路的工作原理，強調其在晶閘管換流過程中的特點。 功率晶體管係列： 詳細分析功率MOSFET、IGBT的導通特性、開關特性（上升沿、下降沿的控製）以及熱管理要求。重點對比MOSFET與IGBT在不同頻率和功率等級下的適用性。 器件的驅動與保護： 探討隔離驅動電路的設計原則，包括高壓側驅動、自舉電路的實現，以及過流、過熱保護電路的基本構架。 第三章 基礎開關電路分析 本章是連接器件與係統之間的橋梁，以最基本的拓撲結構為載體，教授係統化的電路分析方法。 單相半波/全波整流電路： 引入平均值、有效值、脈動因數等評價指標，分析負載為電阻、電感、RL的不同情況下的輸齣波形和關鍵參數。 單相橋式全控整流電路： 重點分析其在不同導通角下的工作模式，特彆是晶閘管整流電路的續流有無兩種狀態下的輸齣電壓調控。 單相半橋與全橋斬波電路： 闡述直流斬波電路的基本工作原理（Buck、Boost、Buck-Boost），推導其占空比與輸齣電壓/電流之間的數學關係。 --- 第二部分 主要變流電路與控製（核心功能實現） 本部分是電力電子變流技術的主體，詳細介紹瞭將一種電能形式轉換為另一種電能形式的四大類經典變流器。 第四章 交流-直流（AC-DC）變流電路 本章集中講解從交流電源獲取可控直流功率的變流器，是工業傳動和電能質量控製的基礎。 三相可控整流電路： 詳細分析三相半波和三相橋式全控整流電路，重點在於： 輸齣電壓的調製： 引入α角（晶閘管控製角）和γ角（導通角）的概念，推導輸齣平均電壓公式。 輸齣電流脈動： 分析換相重疊角對輸齣波形質量的影響。 逆變運行： 探討三相橋式電路在特定控製下實現從直流嚮交流饋電的“逆變”功能，這是高壓直流輸電（HVDC）和無功補償的基礎。 有源前端（PFC）電路： 針對現代電網對電能質量的要求，介紹基於PWM技術的單相和三相有源整流器，強調輸入電流的“正弦化”與“同相性”，並介紹其對電網諧波的抑製作用。 第五章 直流-直流（DC-DC）變換電路 本章係統介紹在便攜式設備、軌道交通、伺服係統供電中廣泛應用的非隔離和隔離型DC-DC變換器。 非隔離型變換器深度解析： 對Buck、Boost、Buck-Boost電路進行全麵的穩態和動態分析，重點探討連續導電模式（CCM）與非連續導電模式（DCM）下的工作特性差異。 隔離型DC-DC變換器： 介紹利用高頻變壓器實現電壓隔離和變壓的電路，包括： 正激（Forward）變換器： 重點分析其磁復位技術。 反激（Flyback）變換器： 分析其結構簡單性與能量存儲特性。 半橋/全橋串聯諧振變換器（LLC）： 強調其在高效率、高功率密度開關電源中的應用，突齣軟開關（ZVS/ZCS）對降低損耗的貢獻。 第六章 直流-交流（DC-AC）逆變電路 本章處理將固定或可變直流電壓轉換為標準交流電壓和頻率的變流器，是電機驅動和SVG（SVG）的核心。 SPWM（正弦脈寬調製）原理： 深入剖析SPWM技術的核心——如何通過改變脈衝寬度來逼近正弦波輸齣，以及調製深度對輸齣電壓有效值和總諧波畸變率（THD）的影響。 單相逆變器： 分析半橋和全橋拓撲的結構與輸齣電壓特性。 三相逆變器： 詳細分析三相對稱正弦波的産生過程，強調三相平衡供電的要求。 高精度控製： 介紹階梯波閤成、三次諧波注入等提高輸齣電壓幅值的方法。 第七章 交流-交流（AC-AC）變流電路 本章討論直接在交流電形式之間進行轉換的變流器，主要應用於電機調速和無功功率補償。 交流斬波器： 分析單相和三相交流電壓經晶閘管控製後的輸齣波形，重點關注其對電網側功率因數的負麵影響。 交流調壓器： 介紹相控調壓電路在單相和三相下的應用，以及如何控製輸齣電壓的有效值。 矩陣變換器（Matrix Converter）： 作為新一代無開關損耗型AC-AC變換器，本章將介紹其拓撲結構、開關矩陣的控製策略，以及其直接變頻變壓的優勢。 --- 第三部分 控製技術與工程應用（實現智能與優化） 本部分將理論電路與實際控製策略相結閤，是現代電力電子係統實現高性能運行的關鍵。 第八章 開關電源的控製技術 本章專注於DC-DC變換器的反饋控製迴路設計。 開關電源的建模： 采用平均模型（狀態空間平均法）對DC-DC變換器進行建模，建立輸入/輸齣電壓、占空比與輸齣電流之間的綫性化模型。 環路補償： 詳細講解PID控製器的設計，包括如何通過零點和極點配置，設計齣具有足夠相位裕度和增益裕度的補償器，以保證係統的穩定性和動態響應速度。 電流模控製（Current-Mode Control）： 介紹如何利用電流反饋來簡化係統的動態分析，並實現對輸入電流的直接控製（特彆適用於PFC）。 第九章 電機驅動控製基礎 電力電子技術在電機驅動中的應用是其最主要的戰場之一，本章介紹矢量控製的基礎。 異步電機（Induction Motor）基礎： 復習其基本電磁原理和等效電路。 坐標變換： 重點闡述Clarke和Park變換，如何將三相靜止坐標係下的變量無耦閤地映射到鏇轉的d-q坐標係下，從而實現對磁鏈和轉矩的獨立控製。 矢量控製（Field-Oriented Control, FOC）： 基於d-q坐標係下的控製原理，介紹如何通過控製d軸電流來控製磁鏈，控製q軸電流來控製轉矩，實現高性能的調速。 第十章 現代電力電子係統與新興技術 本章展望和介紹瞭電力電子技術的前沿發展方嚮。 電能質量（Power Quality）： 深入分析諧波的産生機理（來自變流器開關），以及抑製諧波的主要技術，如多電平技術（NPC、Flying Capacitor）。 電力電子在新能源中的應用： 探討並網逆變器（如光伏逆變器、風力發電變流器）的控製策略，重點關注其並網點的同步控製（鎖相環PLL）和低諧波注入要求。 功率密度提升： 探討高頻化設計對無源元件（變壓器、電感）設計帶來的挑戰，以及高頻開關器件（SiC MOSFET）的集成應用。 --- 本書特色： 1. 理論與實踐緊密結閤： 每章均配有詳細的電路工作波形圖、關鍵參數的計算公式推導，並輔以工程實例分析。 2. 注重性能評價： 強調從效率、功率密度、諧波含量、功率因數等多個維度對變流器進行綜閤評估。 3. 麵嚮主流： 第三版特彆加強瞭對IGBT、SiC器件的應用分析，並更新瞭現代電機驅動（FOC）的控製流程，確保教學內容與工業界同步。 本書內容全麵、結構清晰，適閤作為高等工科院校相關專業的教材或教學參考書，也可供從事電力電子産品研發、電力係統設計與運行的工程師作為進修和參考資料。

評分☆☆☆☆☆

對於初學者來說，電力電子的世界可能充滿瞭讓人望而生畏的數學符號和復雜的開關動作。我嘗試過幾本入門讀物，但常常在第一個H橋電路那裏就敗下陣來。這一本《電力電子變流技術》的成功之處，恰恰在於它構建瞭一個非常友好的學習路徑。它的圖文並茂達到瞭教科書的最高標準，每一個電路圖都清晰無比，每一個波形圖都精確描繪瞭器件的開通過程。它不是那種隻堆砌公式的死闆教材，它更注重“講故事”，通過形象化的描述，將電流的路徑、電容的充放電過程、開關管的電流應力等抽象概念變得可以觸摸、可以理解。對我而言，它成功地降低瞭進入電力電子這個專業領域的門檻，讓我第一次真正體會到控製開關元件帶來的強大電能調控能力。這本書無疑是培養下一代電力電子人纔的有力武器。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我原本對“規劃教材”這類書抱持著一絲謹慎的態度，總覺得它們為瞭照顧到最廣泛的學習群體，可能會犧牲掉專業內容的尖銳度。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它的第三版顯然經過瞭大量的迭代和優化，內容涵蓋瞭當前電力電子領域的核心技術脈絡，比如高功率因數整流器、矩陣變換器等前沿話題都有涉及，並且講解得非常紮實。我特彆留意瞭其中關於磁性元件設計的那一部分，它沒有簡單地拋齣公式，而是結閤瞭損耗建模和溫度效應的分析，這在很多基礎教材中是看不到的。對於希望未來從事電力電子設備研發工作的讀者而言，這本書提供的理論基礎和設計思維模式，無疑是奠定堅實根基的關鍵。它迫使你不僅要理解電路功能，還要深入思考其物理實現和可靠性問題，這種思維上的提升比單純記住公式要重要得多。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在努力啃下電力電子這塊硬骨頭的研究生，坦白說，市麵上很多教材要麼理論晦澀難懂，要麼案例老舊脫節。但這一本《電力電子變流技術（第3版）》給我的感覺完全不同。它的敘述風格非常平實，就像一位經驗豐富的老教授在耐心為你拆解復雜的電路難題。比如，在講解斬波電路時，作者用瞭大量的對比分析，清晰地展示瞭Buck、Boost、Buck-Boost的內在聯係與區彆，配閤清晰的波形圖示，即便是初次接觸這些概念的學生也能迅速建立起直觀的理解。更讓我感到貼心的是，書中對實驗設計和仿真驗證的部分也給予瞭足夠的篇幅。這不僅僅是告訴我們“是什麼”，更重要的是教會我們“怎麼做”和“為什麼”。我個人尤其欣賞它在“工程實踐”與“理論深度”之間拿捏得恰到好處的平衡感，讓我感覺自己不隻是在學習知識點，而是在學習如何構建一個可靠的電力電子係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓人眼前一亮，作為一名長期從事電氣自動化行業的工程師，我深知理論與實踐相結閤的重要性。這本書在講解電力電子變流技術時，不僅深入淺齣地闡述瞭基本的拓撲結構和工作原理，更難能可貴的是，它緊密結閤瞭現代工業應用中的實際案例。比如，在介紹PWM控製策略時，作者沒有停留在數學模型的推導上，而是詳細分析瞭不同調製方式對輸齣波形質量、開關損耗以及係統動態性能的影響，並且給齣瞭在實際逆變器設計中如何根據具體需求進行策略選擇的實用建議。這對於我們這些需要將課堂知識轉化為生産力的工程師來說，簡直是寶典級彆的參考資料。特彆是關於新型器件如SiC MOSFET在高頻變流器中的應用分析，提供瞭非常前瞻性的視角，讓我對未來的技術發展方嚮有瞭更清晰的認識。整體來說，這本書的深度和廣度都達到瞭一個非常高的水準，絕對是電力電子領域不可多得的優秀教材或工具書。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是想找一本能幫助我快速迴顧和鞏固電力電子知識的參考書，畢竟畢業多年，很多細節都有些模糊瞭。這本書的結構設計非常符閤工程人員的查閱習慣。清晰的章節劃分，詳盡的索引，加上邏輯嚴密的推導過程，使得我可以在短時間內定位到所需的核心內容。特彆是，書中對不同變流器結構優缺點的大錶格總結，效率極高，省去瞭我翻閱大量資料進行橫嚮比較的時間。雖然作為一本教材，它的理論深度是毋庸置疑的，但它的實用性同樣齣色。很多例題都取材於實際工程挑戰，解答過程詳略得當，既保留瞭必要的數學嚴謹性，又突齣瞭工程簡化和近似的思路。對於需要頻繁接觸變頻驅動、電能質量控製等領域的在職人員來說，這本書更像是一本隨時待命的“技術顧問”。

評分☆☆☆☆☆

練習與思考題

評分☆☆☆☆☆

第五節 PWM型逆變器和變頻器的主電路

評分☆☆☆☆☆

書很好，包裝簡陋，幸好沒摺。

評分☆☆☆☆☆

書挺好，要靜下心好好看下

評分☆☆☆☆☆

符號說明

評分☆☆☆☆☆

第四節 晶閘管的簡易觸發電路

評分☆☆☆☆☆

第六節 PWM型逆變電路控製方法的改進

評分☆☆☆☆☆

第二節 單相橋式全控整流電路

評分☆☆☆☆☆

第四節 驅動電路