電力電子應用技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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謝樹林 編

圖書標籤:

• 電力電子
• 應用技術
• 電力係統
• 變流器
• 逆變器
• 電力變換
• 開關電源
• 電機控製
• 新能源
• 電力質量

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121232947

版次：1

商品編碼：11527290

包裝：平裝

叢書名： 高等職業教育教學改革係列規劃教材

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：208

正文語種：中文

內容簡介

本書以能力培養為目標，突齣瞭實際、實用、就業導嚮的原則。適當降低瞭理論深度，盡量避免繁瑣的理論推導，力求深入淺齣。以引例入手講解相關知識、拓展知識，循序漸進地介紹電力電子應用技術的概念、原理及應用。主要內容包括：電力電子器件，觸發驅動保護電路，可控整流電路，逆變電路，交流調壓電路，直流斬波電路，軟開關技術，UPS電路分析及應用。

作者簡介

謝樹林，省級特色專業《電子信息工程技術》項目負責人，院級精品課程《電力電子應用技術》負責人，市級課題《變頻迴饋提升裝置控製係統》項目負責人，省級優秀教師。

目錄

項目1 光控頻閃指示燈電路設計與製作 （1）
1．1 晶閘管 （2）
1．1．1 晶閘管的結構 （2）
1．1．2 晶閘管的工作原理 （3）
1．1．3 晶閘管的特性 （4）
1．1．4 晶閘管的主要參數 （5）
1．1．5 晶閘管的型號和簡單測試 （7）
1．1．6 晶閘管的其他派生器件 （8）
1．2 門極可關斷晶閘管（GTO） （10）
1．2．1 GTO的結構和工作原理 （10）
1．2．2 GTO的特性和主要參數 （11）
1．3 功率場效應晶體管（MOSFET） （13）
1．3．1 MOSFET的結構和工作原理 （13）
1．3．2 MOSFET的特性 （14）
1．4 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT） （15）
1．4．1 IGBT的結構與工作原理 （16）
1．4．2 IGBT的基本特性 （16）
1．4．3 IGBT的主要參數 （18）
1．4．4 IGBT的擎住效應和安全工作區 （18）
1．5 其他新型電力電子器件 （19）
1．6 電力電子器件的保護 （20）
1．6．1 晶閘管的過電壓保護 （20）
1．6．2 晶閘管的過電流保護 （24）
1．6．3 電力電子器件的串、並聯使用 （26）
技能訓練 （28）
訓練項目1 晶閘管的導通、關斷條件 （28）
訓練項目2 光控頻閃指示燈電路安裝、調試 （30）
思考題 （31）
項目2 直流電動機調速電路的設計與製作 （33）
2．1 單相可控整流電路 （ 33）
2．1．1 單相半波可控整流電路 （34）
2．1．2 單相橋式全控整流電路 （35）
2．1．3 單相橋式半控整流電路 （38）
2．1．4 單相全波可控整流電路 （40）
2．2 三相可控整流電路 （41）
2．2．1 三相半波可控整流電路 （41）
2．2．2 三相橋式全控整流電路 （45）
2．2．3 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路 （49）
2．3 變壓器漏抗對整流電路的影響 （50）
2．4 有源逆變電路 （52）
2．4．1 有源逆變的工作原理 （53）
2．4．2 有源逆變産生的條件 （54）
2．4．3 逆變失敗與最小逆變角限製 （55）
技能訓練 （57）
訓練項目 單相半控橋式整流電路實驗 （57）
思考題 （59）
項目3 晶閘管觸發電路的製作與分析 （61）
3．1 對晶閘管觸發電路的要求 （62）
3．2 單結晶體管的結構及伏安特性 （63）
3．3 單結晶體管的外觀與測試 （64）
3．4 單結晶體管自激振蕩電路 （64）
3．5 具有同步環節的單結晶體管觸發電路 （66）
3．6 鋸齒波觸發電路 （66）
3．7 觸發電路的定相 （71）
3．7．1 概述 （71）
3．7．2 觸發器定相的方法 （72）
3．8 集成觸發器 （74）
3．8．1 國産KC係列集成觸發器 （74）
3．8．2 集成觸發電路TCA785 （76）
3．9 數字觸發器 （82）
3．9．1 由硬件構成的數字觸發器 （82）
3．9．2 微機數字觸發器 （84）
技能訓練 （87）
訓練項目1 安裝、測試單結晶體管觸發電路 （87）
訓練項目2 鋸齒波同步移相觸發電路實驗 （89）
訓練項目3 集成觸發電路與單相橋式全控整流電路實驗 （91）
思考題 （93）
項目4 全控器件的驅動與保護電路分析 （94）
4．1 絕緣柵雙極型晶體管驅動與保護電路 （95）
4．1．1 對IGBT柵極驅動電路的要求 （95）
4．1．2 IGBT柵極驅動電路 （96）
4．1．3 絕緣柵雙極型晶體管保護電路 （100）
拓展知識 （102）

4．2 門極可關斷晶閘管GTO 的驅動和保護 （102）
4．2．1 GTO晶閘管的驅動電路 （102）
4．2．2 GTO晶閘管的保護和緩衝 （103）
4．3 電力晶體管的驅動與保護 （104）
4．3．1 GTR晶閘管的驅動電路 （104）
4．3．2 GTR的保護 （106）
4．4 電力場效應晶體管的驅動與保護 （107）
4．4．1 MOSFET晶閘管的驅動 （107）
4．4．2 MOSFET的保護措施 （110）
技能訓練 （111）
訓練項目 自關斷器件及其驅動與保護電路實驗 （111）
思考題 （114）
項目5 交流調光颱燈的製作 （115）
5．1 雙嚮晶閘管的結構與符號 （115）
5．2 雙嚮晶閘管的特性與參數 （116）
5．3 雙嚮晶閘管的觸發方式 （118）
5．4 雙嚮晶閘管的觸發電路 （118）
5．5 雙嚮觸發二極管 （119）
5．6 晶閘管交流開關 （120）
5．6．1 晶閘管交流開關的基本形式 （121）
5．6．2 晶閘管交流調功器及其應用 （122）
5．7 單相交流調壓電路 （124）
5．7．1 電阻負載 （124）
5．7．2 電感性負載 （125）
5．8 三相交流調壓電路 （126）
5．8．1 三相反並聯晶閘管聯結成三相三綫交流調壓電路 （126）
5．8．2 三相交流調壓電路其他連接方式 （128）
技能訓練 （130）
訓練項目1 安裝、測試單相交流調壓電路 （130）
訓練項目2 三相交流調壓電路 （132）
思考題 （134）
項目6 電動機斬波調速電路分析 （136）
6．1 直流斬波器的工作原理與分類 （137）
6．1．1 直流斬波器的基本結構和工作原理 （137）
6．1．2 直流斬波器的分類 （138）
6．2 單象限直流斬波器 （138）
6．2．1 降壓式直流斬波電路 （138）
6．2．2 升壓式直流斬波電路 （139）
6．2．3 升―降壓式直流斬波電路 （140）
6．2．4 Cuk直流斬波電路 （141）
6．3 多象限直流斬波器 （141）
6．3．1 A型雙象限斬波器 （141）
6．3．2 B型雙象限斬波器 （142）
6．3．3 四象限斬波器 （143）
6．4 直流電動機負載時的直流斬波器 （144）
6．4．1 不可逆PWM斬波電路 （144）
6．4．2 可逆PWM斬波電路（四象限斬波器） （146）
6．5 具有復閤製動功能的GTO斬波調速電路 （148）
訓練項目 直流斬波電路實訓 （150）
思考題 （152）
項目7 中頻爐逆變電路分析 （153）
7．1 無源逆變原理 （153）
7．1．1 逆變器的工作原理 （154）
7．1．2 逆變器電路 （155）
7．2 諧振式逆變電路 （157）
7．2．1 串聯諧振式逆變電路 （157）
7．2．2 並聯諧振式逆變電路 （158）
7．3 電壓型三相橋式逆變電路 （160）
7．4 電流型三相橋式逆變電路 （162）
7．5 交―交型變頻電路 （164）
7．5．1 單相交―交變頻電路 （164）
7．5．2 三相交―交變頻電路 （166）
7．5．3 正弦波輸齣電壓的控製方法 （166）
7．5．4 交―交變頻器的特點 （169）
技能訓練 （169）
訓練項目 單相並聯逆變電路實訓 （169）
思考題 （171）
項目8 不間斷電源（UPS）電路分析 （172）
8．1 UPS的類型 （173）
8．1．1 離綫式UPS （173）
8．1．2 在綫式UPS （174）
8．1．3 在綫交互式UPS （174）
8．2 UPS的整流器和逆變器 （175）
8．2．1 UPS的整流器 （175）
8．2．2 UPS的逆變器 （177）
8．2．3 UPS的靜態開關 （178）
8．3 PWM控製原理 （179）
8．4 單相橋式PWM變頻電路 （180）

8．5 三相橋式PWM變頻電路 （182）
8．6 UPS係統設計 （183）
8．6．1 穩壓調整電路 （184）
8．6．2 逆變電路 （186）
8．7 UPS應用 （187）
8．7．1 UPS的選用 （187）
8．7．2 UPS使用注意事項 （188）
8．7．3 智能型UPS及其應用 （189）
8．7．4 UPS多重裝機技術及其應用 （189）
8．8 軟開關技術 （189）
8．8．1 軟開關的基本概念 （190）
8．8．2 軟開關電路的分類 （191）
8．8．3 典型的軟開關電路 （193）
技能訓練 （195）
訓練項目 UPS性能測試 （195）
思考題 （197）

前言/序言

《電路基礎與現代電子元器件》 內容簡介 在信息技術飛速發展的今天，電子技術的滲透無處不在，從我們日常使用的智能手機、電腦，到支撐起現代工業和社會運轉的通信基站、醫療設備，再到新能源汽車、航空航天等前沿領域，都離不開紮實的電路基礎和對現代電子元器件的深入理解。本書《電路基礎與現代電子元器件》正是為瞭滿足這一時代需求而精心編撰。它旨在為讀者構建一個全麵、係統且深入的電路理論框架，並在此基礎上，詳細介紹當前廣泛應用的主流電子元器件的原理、特性、選型以及應用方法，為讀者在電子技術領域的發展奠定堅實的基礎。 本書的內容設計循序漸進，理論與實踐相結閤，力求做到既嚴謹又不失可讀性。我們首先從最基本的電路概念入手，為讀者建立起對電流、電壓、電阻、電容、電感等基本物理量的直觀認識，並引入基爾霍夫定律、歐姆定律等核心理論，幫助讀者理解電路的運行規律。接著，我們將逐步深入到交流電路的分析，包括正弦穩態分析、RLC串聯與並聯電路的阻抗特性、諧振現象等，這是理解更復雜電路係統的關鍵。此外，對於電路中常用的分析方法，如節點電壓法、網孔電流法、戴維南定理和諾頓定理等，本書都將進行詳細的闡述和例題分析，使讀者能夠熟練運用這些工具來解決實際問題。 在掌握瞭基礎電路理論之後，本書將聚焦於現代電子元器件的介紹。我們精選瞭在當前電子設計中扮演著核心角色的各類元器件，並對其進行深入剖析。 首先，半導體二極管部分，我們將從PN結的形成原理開始，詳細講解其單嚮導電性、不同偏置下的工作狀態，以及肖特基二極管、穩壓二極管、光電二極管等特殊類型二極管的構造、特性和典型應用，例如在整流、濾波、穩壓、信號檢測等電路中的作用。 隨後，三極管（BJT）與場效應管（FET）將是重點介紹的對象。對於雙極結型晶體管（BJT），我們將從其PNP或NPN結構齣發，闡述其電流放大作用的原理，詳細介紹共射、共集、共基三種基本放大組態的特點、輸入輸齣特性麯綫，以及如何在不同工作區域（截止區、放大區、飽和區）下進行分析和設計。對於場效應管（FET），我們將重點講解結型場效應管（JFET）和絕緣柵型場效應管（MOSFET）的工作原理，包括柵源電壓對漏極電流的控製機製、不同類型MOSFET（N溝道、P溝道，增強型、耗盡型）的結構和特性，以及其在開關和放大電路中的優勢。我們將深入探討晶體管的偏置電路設計，以確保其工作在所需的區域，並分析其在放大、開關等基本功能中的實現。 集成電路是現代電子技術的核心，本書將對此進行詳盡的介紹。我們將從運算放大器（Op-Amp）的內部結構和理想模型入手，深入講解其差動輸入、虛短、虛斷等關鍵特性，並列舉大量經典應用電路，如同相比例、反相比例、加法器、減法器、積分器、微分器、電壓比較器等，展示運算放大器在信號處理、模擬計算等領域的強大能力。此外，我們還將介紹常用的專用集成電路，例如定時器IC（如NE555）、電壓調整器IC（如78XX係列、LM317）等，闡述它們的基本原理和實用電路設計。 傳感器與執行器作為實現電子係統與物理世界交互的關鍵，本書也將進行專題介紹。我們將覆蓋多種類型的傳感器，包括溫度傳感器（如NTC/PTC熱敏電阻、LM35）、光傳感器（如光敏電阻、光電耦閤器）、壓力傳感器、位移傳感器等，講解它們的工作原理、輸齣信號特性以及在不同應用場景下的選型。同時，我們將介紹常見的執行器，如繼電器、電磁閥、步進電機、伺服電機等，重點講解如何通過電子電路驅動這些執行器，實現對外部設備的控製。 濾波器電路是信號處理中不可或缺的組成部分。本書將詳細介紹濾波器的工作原理，包括低通、高通、帶通、帶阻濾波器等類型，並從基本概念齣發，講解RC、RL、RLC無源濾波器以及有源濾波器的設計方法，包括巴特沃斯、切比雪夫等濾波器逼近的類型，幫助讀者理解如何根據特定信號處理需求設計閤適的濾波器。 電源電路是電子係統的“血液”，本書將對此進行深入的探討。我們將從交流電的變壓、整流（半波、全波、橋式）、濾波（電感濾波、電容濾波）等基本單元齣發，逐步講解綫性穩壓電源和開關穩壓電源的原理。對於綫性穩壓電源，我們將分析其基本穩壓原理以及常見的穩壓集成電路應用。對於開關穩壓電源，我們將介紹其基本拓撲結構，如降壓（Buck）、升壓（Boost）、升降壓（Buck-Boost）等，並簡要闡述其工作模式和設計要點，幫助讀者理解如何設計高效、穩定的電源解決方案。 數字電子電路基礎雖然本書更側重於模擬電路和元器件，但為瞭完整性，我們將簡要介紹數字電子電路的基本概念，包括邏輯門（與、或、非、與非、或非、異或、同或）的原理和真值錶，以及基本的組閤邏輯和時序邏輯電路（如觸發器、計數器）的簡單介紹，為讀者後續深入學習數字電路打下初步基礎。 PCB設計與布綫基礎考慮到實際電子産品的實現離不開PCB（Printed Circuit Board）設計，本書將最後介紹PCB設計的基本流程和重要原則，包括元器件布局、布綫規則、地綫和電源綫的處理、信號完整性等，並指導讀者如何使用簡單的EDA工具來完成PCB的初步設計，將電路原理圖轉化為可製造的印製電路闆。 本書的編寫過程中，我們注重理論知識的嚴謹性，同時融入瞭大量實際應用案例和設計指導，並提供瞭豐富的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識。我們相信，通過對本書的學習，讀者將能夠建立起堅實的電路基礎理論，深刻理解各類現代電子元器件的工作原理和應用特性，並初步掌握電子電路的設計與實現方法，為在電子工程、嵌入式係統開發、物聯網技術等相關領域的研究與實踐打下堅實的基礎。無論是初學者入門，還是已有一定基礎希望係統提升的工程師，本書都將是一本極具價值的參考書。

評分☆☆☆☆☆

哇，這本書的封麵設計就很有吸引力！那種深邃的藍色背景，加上硬朗的字體，一看就感覺是那種內容紮實、技術含量很高的專業書籍。我剛拿到手裏的時候，就迫不及待地翻開瞭，裏麵的排版也很舒服，不是那種密密麻麻的小字，看起來很清晰，這一點對於我這種需要長時間閱讀的讀者來說，簡直太友好瞭。我本身是對一些新的能源技術，比如太陽能、風能的並網技術特彆感興趣，總覺得這些領域未來發展潛力巨大，而且和我們日常生活也息息相關。我一直想找一本能係統地介紹這些前沿技術，並且能講清楚它們背後的原理的書。我尤其關注那些能夠將理論知識和實際應用相結閤的例子，因為我更喜歡看到具體的設計方案和成功案例，這樣纔能更好地理解和掌握。如果這本書能在這方麵有所突破，讓我對這些新能源的轉化和利用有更深入的認識，那就太棒瞭。我還在好奇它會不會涉及一些最新的電力電子器件，比如碳化矽（SiC）或者氮化鎵（GaN）之類的，因為我知道這些新型半導體材料正在改變著電力電子的發展方嚮，它們在提高效率、減小體積方麵都有顯著優勢。我期待它能帶我領略一下這些“黑科技”的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的包裝看起來就很有質感，紙張的厚實度以及印刷的清晰度都讓我感到很滿意。我一直對電機的控製理論很著迷，尤其是無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）在各種應用中的優化控製。我總覺得，雖然電機本身是機械結構，但最終的性能和效率很大程度上取決於它背後的電力電子驅動和控製算法。我特彆想瞭解，在一些復雜的工況下，比如電動汽車的爬坡、高速行駛，或者工業機器人需要精準定位的時候，是如何通過精確的電流和電壓控製來實現最佳性能的。如果這本書能夠深入探討一些先進的控製策略，比如滑模變結構控製、模型預測控製，或者更直觀地解釋一下矢量控製和直接轉矩控製的原理，並給齣一些實際的電路實現方案，那就太給力瞭。我希望它能讓我從“知道有這麼迴事”到“真正理解為什麼這樣做，以及如何去做”。我還對功率因數校正（PFC）技術很感興趣，尤其是在各種電源適配器和逆變器中，如何有效地提高功率因數，減少諧波汙染，這不僅是技術的要求，也是環保的需要。如果這本書能在這方麵提供一些實用的解決方案和設計思路，我一定會非常受益。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計很彆緻，感覺不像一般的教科書，更像是一本可以放在書架上細細品讀的專業參考書。我對工業電源和變頻器技術有著濃厚的興趣，特彆是它們在提高工業自動化水平和節能降耗方麵的作用。我總覺得，現代工業的“心髒”離不開強大的電力電子驅動，而變頻器作為一種能夠精確控製電機轉速和轉矩的設備，其重要性不言而喻。我非常想瞭解，在不同類型的工業負載下，比如泵、風機、傳送帶等，是如何選擇和配置變頻器的，以及如何通過優化控製參數來達到最佳的節能效果。我尤其關注那些能夠提高效率、降低損耗的設計技術，比如多電平技術、軟開關技術等。如果這本書能深入講解一下這些技術在實際應用中的優勢，並且提供一些相關的設計和調試經驗，那就太有價值瞭。我還在想，它會不會涉及到一些高功率密度、高可靠性的電源設計，比如在航空航天、軌道交通等極端環境下應用的電力電子設備，這些領域對技術的要求可是非常高的。

評分☆☆☆☆☆

這本圖書的外觀設計很專業，那種沉靜的藍色和銀色的字體搭配，顯得很有深度。我一直對電動汽車（EV）的電力電子技術很著迷，特彆是它在續航裏程、充電速度和駕駛體驗方麵所起到的關鍵作用。我非常想知道，在電動汽車的動力係統中，電力電子是如何實現高壓直流電到交流電的轉換，驅動電機高速鏇轉的。這本書如果能詳細介紹一下車載充電器（OBC）、DC/DC轉換器、電機控製器等核心電力電子部件的工作原理，以及它們在提高效率、降低發熱、延長電池壽命方麵的設計思路，那對我來說絕對是寶藏。我還在思考，隨著快充技術的不斷發展，如何在保證安全的前提下，實現更快的充電速度，這背後一定涉及很多電力電子的創新。我期待書中能有一些關於高壓直流母綫技術、電池管理係統（BMS）與電力電子的協同工作，以及未來電動汽車電力電子技術發展趨勢的探討，這樣我纔能更全麵地理解這個正在飛速發展的領域。

評分☆☆☆☆☆

看到這本書的厚度，我心裏就踏實瞭不少，感覺裏麵應該涵蓋瞭很多內容。我對智能電網和分布式能源係統特彆感興趣，特彆是它們如何通過電力電子技術實現高效、穩定的運行。我一直覺得，未來的能源體係一定是高度互聯和智能化的，而電力電子在其中扮演著至關重要的角色。我非常想瞭解，在分布式發電，比如光伏、風電等接入電網時，是如何通過電力電子接口實現平滑接入、功率預測和電能質量的保障的。另外，儲能技術也是我關注的重點，特彆是鋰電池儲能係統，如何通過電力電子變換器來實現充放電控製，以及如何與電網進行協調，保證電網的穩定運行。這本書如果能詳細介紹一下能量管理係統（EMS）的設計原理，以及如何在微電網中實現並網和離網的無縫切換，那對我來說簡直是福音。我特彆期待書中能有一些實際工程案例，能夠展示這些復雜係統是如何構建和運行的，這樣我纔能更好地理解理論在實際中的應用。