電力電子技術（第4版）/“十二五”職業教育國傢規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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浣喜明，姚為正 編

圖書標籤:

• 電力電子技術
• 電力電子
• 電子技術
• 職業教育
• 教材
• 第四版
• 十二五規劃
• 電路
• 變流器
• 電力係統

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040330014

版次：4

商品編碼：11533506

包裝：平裝

叢書名： “十二五”職業教育國傢規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：233

字數：360000

正文語種：中文

內容簡介

　　《電力電子技術（第4版）/“十二五”職業教育國傢規劃教材》全書內容分為電力電子器件、電力電子電路及其控製技術和電力電子裝置三部分。
　　第一部分內容包括常用電力電子器件（如SCR、GTO、VDMOS、IGBT、SIT、SITH、MCT、PIC等）的工作原理、特性、參數、驅動電路及保護方法；第二部分包括相控整流電路、直流變換電路、無源逆變電路和交流變換電路在內的常用電力電子電路的工作原理、參數計算方法和應用範圍，還介紹瞭軟開關技術、相控技術和PWM控製技術在上述各種電路中的應用：第三部分從應用的角度齣發介紹瞭多種典型的電力電子裝置的組成、工作原理和實際應用。
　　《電力電子技術（第4版）/“十二五”職業教育國傢規劃教材》適閤作為高等專科學校、高等職業技術學院、成人高校以及本科院校的二級學院和民辦高校電類專業的教材，也可供從事電力電子技術的工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

概述

第1章 電力電子器件
1.1 電力電子器件的基本模型
1.1.1 電力電子器件的基本模型與特性
1.1.2 電力電子器件的分類
1.2 電力二極管
1.2.1 電力二極管及其工作原理
1.2.2 電力二極管的特性與主要參數
1.3 晶閘管
1.3.1 晶閘管及其工作原理
1.3.2 晶閘管的特性與主要參數
1.3.3 晶閘管的派生器件
1.4 可關斷晶閘管
1.4.1 可關斷晶閘管及其工作原理
1.4.2 可關斷晶閘管的特性與主要參數
1.5 電力晶體管
1.5.1 電力晶體管及其工作原理
1.5.2 電力晶體管的特性與主要參數
1.6 電力場效晶體管
1.6.1 電力場效晶體管及其工作原理
1.6.2 電力場效晶體管的特性與主要參數
1.7 絕緣柵雙極晶體管
1.7.1 絕緣柵雙極晶體管及其工作原理
1.7.2 絕緣柵雙極晶體管的特性與主要參數
1.8 其他新型電力電子器件
1.8.1 靜電感應晶體管
1.8.2 靜電感應晶閘管
1.8.3 MOS控製晶閘管
1.8.4 集成門極換流晶閘管
1.8.5 功率模塊與功率篥成電路
1.9 電力電子器件的驅動與保護
1.9.1 電力電子器件的換流方式
1.9.2 驅動電路
1.9.3 保護電路
1.9.4 緩衝電路
1.9.5 散熱係統
思考題與習題

第2章 相控整流電路
2.1 整流器的性能指標
2.2 單相相控整流電路
2.2.1 單相半波相控整流電路
2.2.2 單相全控橋式整流電路
2.3 三相相控整流電路
2.3.1 三相半波相控整流電路
2.3.2 三相全控橋式整流電路
2.4 相控整流電路的換相壓降
2.5 整流電路的有源逆變工作狀態
2.5.1 有源逆變的工作原理
2.5.2 三相半波有源逆變電路
2.5.3 三相橋式有源逆變電路
2.5.4 有源逆變最小逆變角βmin的限製
2.6 晶閘管相控電路的驅動控製
2.6.1 對觸發電路的要求
2.6.2 晶閘管觸發電路
2.6.3 觸發脈衝與主電路電壓的同步
思考題與習題

第3章 直流變換電路
3.1 直流變換電路的工作原理
3.2 降壓變換電路
3.3 升壓變換電路
3.4 升降壓變換電路
3.5 庫剋變換電路
3.6 帶隔離變壓器的直流變換器
3.6.1 反激式變換器
3.6.2 正激式變換器
3.6.3 推挽式變換器
3.6.4 半橋式變換器
3.6.5 全橋式變換電路
3.7 直流變換電路的PWM控製技術
思考題與習題

第4章 無源逆變電路
4.1 逆變電路的性能指標與分類
4.1.1 逆變電路的性能指標
4.1.2 逆變電路的分類
4.2 逆變電路的工作原理
4.3 電壓型逆變電路
4.3.1 電壓型單相半橋逆變電路
4.3.2 電壓型單相全橋逆變電路
4.3.3 電壓型三相橋式逆變電路
4.3.4 電壓型逆變電路的特點
4.4 電流型逆變電路
4.4.1 電流型單相橋式逆變電路
4.4.2 電流型三相橋式逆變電路
4.4.3 電流型逆變電路的特點
4.5 逆變電路的SPWM控製技術
4.5.1 SPWM控製的基本原理
4.5.2 單極性SPWM控製方式
4.5.3 雙極性SPWM控製方式
4.5.4 三相橋式逆變電路的SPWM控製
4.5.5 SPWM控製的逆變電路的優點
4.6 負載換流式逆變電路
4.6.1 井聯諧振式逆變電路
4.6.2 串聯諧振式逆變電路
思考題與習題

第5章 交流變換電路
5.1 交流調壓電路
5.1.1 單相交流調壓電路
5.1.2 三相交流調壓電路
5.2 交流調功電路
5.3 交流電力電子開關
5.4 交一交變頻電路
5.4.1 單相輸齣交一交變頻電路
5.4.2 三相輸齣交一交變頻電路
5.4.3 交一交變頻電路輸齣頻率的上限值
5.4.4 交一交變頻電路的優缺點
思考題與習題

第6章 軟開關技術基礎
6.1 軟開關的基本概念
6.1.1 軟開關及其特點
6.1.2 軟開關的分類
6.2 基本的軟開關電路
6.2.1 諧振型變換電路
6.2.2 零開關PWM變換電路
6.2.3 移相全橋型零電壓軟開關PWM變換電路
6.2.4 零轉換PWM變換電路
思考題與習題

第7章 電力電子裝置
7.1 電力電子裝置的一般模型
7.2 開關電源
7.2.1 開關電源的工作原理
7.2.2 開關電源的應用
7.3 有源功率因數校正
7.3.1 有源功率因數校正技術的原理
7.3.2 PFC集成控製電路UC3854及其應用
7.4 不間斷電源
7.4.1 UPS的分類
7.4.2 UPS中的整流器
7.4.3 UPS中的逆變器
7.4.4 UPS的靜態開關
7.5 靜止無功補償裝置
7.5.1 晶閘管控製電抗器(TCR)
……

掌控能量的魔術師：解析現代電力電子技術的奧秘 我們生活的世界，正以前所未有的速度擁抱電氣化。從驅動著我們傢中電器的微小芯片，到連接城市輸送能量的宏偉電網，再到推動電動汽車和新能源發展的前沿技術，一股無形的力量——電力電子技術，正深刻地改變著我們的生活方式和工業格局。它如同現代社會的“魔術師”，在電能的轉換、控製和分配過程中扮演著至關重要的角色，使得能量的利用更加高效、清潔和智能。 電力電子技術，顧名思義，是電能的變換和控製技術，其核心在於利用半導體器件（如二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等）作為電子開關，通過對這些開關的快速通斷進行精確控製，從而實現電能形式的變換。這種變換遠非簡單的“開”與“關”，而是包含著極其復雜的理論和精巧的設計。它能夠將一種形式的電能（如交流電）高效地轉換為另一種形式（如直流電、不同頻率的交流電），並能精準地調節電壓、電流、頻率和相位，以滿足不同應用場景的需求。 溯源與演進：從粗放到精密的跨越 電力電子技術的萌芽可以追溯到早期的整流器和電機控製技術。然而，真正使其煥發生機的，是20世紀中葉以來半導體技術的飛速發展。從最初的晶閘管（SCR）到後來的功率MOSFET和IGBT，每一種新型半導體器件的齣現，都極大地提升瞭電力電子設備的工作效率、功率密度和可靠性，並使其體積更小、成本更低。 早期的電力電子設備往往體積龐大，效率較低，主要應用於工業領域。但隨著技術的進步，其應用範圍不斷拓展，並逐漸滲透到我們生活的方方麵麵。從簡單的開關電源，到復雜的變頻器、逆變器，再到新能源發電係統的並網控製器，電力電子技術的發展史，就是一部不斷追求更高效率、更優控製、更低損耗的創新史。 核心構成：智慧的“開關”與精密的“大腦” 要理解電力電子技術，首先要認識其兩大核心組成部分：功率半導體器件和控製電路。 功率半導體器件是電力電子係統的“體力勞動者”。它們負責直接承受和切換大功率的電能。這些器件就像高速運轉的精密開關，能夠在納秒級彆的時間內完成“開”和“關”的操作。不同的功率半導體器件擁有不同的特性，適閤不同的應用場景。例如： 晶閘管（Thyristor, SCR）：最早的電力電子開關器件，具有高功率承受能力，但控製相對復雜，主要用於高壓大功率場閤。 功率MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）：開關速度快，柵極驅動方便，損耗低，尤其適用於中低壓、高頻應用，如開關電源、DC-DC變換器。 功率IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）：結閤瞭MOSFET的易驅動和GTO（門極關斷晶閘管）的高耐壓、高電流能力，是目前應用最廣泛的中高壓、高功率開關器件，在變頻器、逆變器等領域占據主導地位。 碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）器件：新一代寬禁帶半導體材料製成的器件，具有更高的耐壓、耐溫能力，開關速度更快，損耗更低，是未來高性能電力電子設備的發展方嚮。 控製電路則是電力電子係統的“大腦”。它負責接收外部指令（如用戶設定的功率需求、電網狀態等），並根據預設的算法和策略，生成精確的控製信號，指揮功率半導體器件按照既定的時序進行開關動作。控製電路的設計需要涉及數字信號處理、微控製器技術、模數/數模轉換等多個領域。現代電力電子設備通常采用微處理器或DSP（數字信號處理器）作為核心控製器，實現復雜功能的靈活編程和實時控製。 主要功能與應用：無處不在的能量使者 電力電子技術的功能是多樣的，但其本質都是對電能進行高效、精確的變換和控製。由此衍生齣兩大基本功能：電能變換和電能控製。 1. 電能變換 這是電力電子技術最基本的功能，主要包括： 整流（Rectification）：將交流電（AC）轉換為直流電（DC）。這是電網供電到各種直流電器（如手機充電器、電腦電源）的必經之路。最常見的整流電路如半波整流、全波整流、橋式整流等，通過二極管或可控矽實現。 逆變（Inversion）：將直流電（DC）轉換為交流電（AC）。這是實現交流電機變頻調速、太陽能光伏發電並網、不間斷電源（UPS）的關鍵技術。逆變器通過功率半導體器件的巧妙組閤和控製，生成所需頻率和電壓的交流電。 DC-DC變換（DC-DC Conversion）：在兩個直流電壓等級之間進行變換，可以實現升壓（Boost）、降壓（Buck）、升降壓（Buck-Boost）等功能。廣泛應用於便攜式電子設備、電動汽車充電係統、通信電源等領域，以匹配不同器件的工作電壓需求。 AC-AC變換（AC-AC Conversion）：直接將一種頻率、電壓的交流電轉換為另一種頻率、電壓的交流電。例如，用於電機調速的變頻器（V/f控製、矢量控製等）以及交流電壓調節器。 2. 電能控製 在實現電能變換的同時，電力電子技術還能對電能進行精密的控製，以實現： 功率因數補償：提高電網的功率因數，減少無功功率的損耗，提高供電效率。 諧波抑製：減少電力電子設備産生的諧波對電網的影響，淨化電能質量。 電網諧波注入與補償：在電網故障或不穩定時，通過精確控製注入閤適的能量，補償電網的無功功率，提高電網的穩定性（如柔性交流輸電係統FACTS）。 精準的功率輸齣與調節：根據負載需求，精確控製輸齣功率的大小、頻率、相位等參數，實現高效節能運行。 廣泛的應用領域：滲透生活與工業的方方麵麵 電力電子技術的觸角已經延伸到現代社會的各個角落，其應用領域之廣泛，幾乎難以窮盡： 工業驅動與自動化：變頻器是工業領域最常見的電力電子設備之一，廣泛應用於電動機的調速。通過變頻器，可以實現對電動機的精確控製，顯著降低能耗，提高生産效率，如在空調、風機、水泵、起重機、輸送帶等設備中。機器人、數控機床等自動化設備的核心控製單元也離不開電力電子技術。 新能源發電與並網：太陽能光伏發電係統需要逆變器將太陽能電池闆産生的直流電轉換為符閤電網要求的交流電並入電網。風力發電同樣需要電力電子變換器來匹配風速變化和電網要求。這些技術是實現可持續能源發展的重要支撐。 交通運輸：電動汽車（EV）和混閤動力汽車（HEV）的驅動係統、電池管理係統（BMS）、車載充電器等都大量使用瞭電力電子技術。高壓直流輸電（HVDC）在遠距離輸送電能方麵具有顯著優勢，也依賴於電力電子換流站。 消費電子與傢用電器：幾乎所有的傢用電器都離不開電力電子技術。例如，電視機、電腦、手機的電源適配器（開關電源），LED照明的驅動器，洗衣機、冰箱的變頻控製，電磁爐、微波爐的功率調節等。 航空航天與國防：高性能的航空電子設備、雷達係統、電子戰裝備、衛星通信等領域，對電力電子器件的可靠性、效率和小型化提齣瞭極高要求。 醫療設備：CT、MRI、X光機等大型醫療設備的供電係統，以及各種生命支持設備，都依賴於穩定、可靠的電力電子技術。 電網的智能化升級：智能電網的建設離不開電力電子技術的支撐，如配電自動化、分布式能源接入、儲能係統控製、需求側管理等。柔性交流輸電係統（FACTS）和高壓直流輸電（HVDC）等先進技術，正在重塑電網的結構和運行方式。 未來的發展趨勢：更高效、更智能、更綠色 麵對全球能源挑戰和技術革新，電力電子技術正朝著以下幾個方嚮持續演進： 更高效率：不斷研發和應用新型功率半導體材料（如SiC、GaN），以及更優化的電路拓撲和控製算法，以進一步降低能量損耗，提高能量轉換效率。 更高功率密度：通過器件小型化、集成化設計，以及先進的散熱技術，實現設備體積更小、重量更輕，以滿足移動和空間受限的應用需求。 智能化與網絡化：集成先進的感知、通信和計算能力，使電力電子設備具備自學習、自適應、自診斷功能，並能融入物聯網（IoT）和工業互聯網（IIoT），實現與電網、用戶設備的互聯互通和協同控製。 可靠性與安全性：提升器件和係統的魯棒性，使其能在更惡劣的環境下穩定運行，並加強電磁兼容性（EMC）設計，確保設備和係統的安全可靠。 綠色化與可持續性：在整個生命周期中，減少能源消耗和環境影響，包括設計、製造、運行和迴收等環節，助力構建低碳社會。 寬禁帶半導體技術的普及：SiC和GaN器件的成本逐漸下降，性能優勢將使其在電動汽車、新能源、高端電源等領域得到更廣泛的應用，推動電力電子性能的飛躍。 總之，電力電子技術作為連接電能生成、輸送、使用各個環節的關鍵紐帶，是現代電氣工程領域的核心技術之一。它不僅是工程師解決實際工程問題的利器，更是推動社會進步、實現可持續發展的強大引擎。理解並掌握電力電子技術，就是掌握瞭控製能量、改變未來的力量。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個剛接觸電力電子領域的學生來說，這本書簡直就是一本“百科全書”。它沒有一開始就拋齣過於深奧的理論，而是循序漸進地引導我認識這個領域。從基本的半導體器件特性開始，到各種開關變換器的基本拓撲結構，再到更復雜的控製方法，每一個章節都銜接得非常自然。我印象最深刻的是書中對於“濾波”部分的講解，它詳細闡述瞭不同類型濾波器的作用、設計方法以及如何選擇閤適的濾波器來滿足特定的要求，這對於保證電力電子係統的穩定性和電能質量至關重要。此外，書中還涉及到瞭功率器件的驅動、保護以及散熱等實際工程問題，這些都是在理論學習中容易被忽略但卻非常關鍵的方麵。我特彆喜歡書中給齣的各種“小貼士”和“注意事項”，這些經驗性的總結對於初學者來說非常寶貴，能夠幫助我們避免走彎路。雖然書中包含大量的公式和計算，但作者的講解方式非常易於理解，並且配有大量的圖示和仿真結果，使得枯燥的理論變得生動形象。我常常會在學習一個新概念後，嘗試著去書中的例子中尋找類似的電路，並與書中的分析進行對比，這樣能夠加深我對知識的理解和記憶。這本書讓我對電力電子技術不再感到畏懼，反而激發瞭我更大的學習興趣，我迫不及待地想繼續深入學習其中的內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓我感到非常驚喜。它不僅僅覆蓋瞭電力電子技術的基礎知識，還涉及到一些前沿的領域和最新的發展趨勢。我尤其對書中關於“智能電網”和“可再生能源並網”的章節非常感興趣。它詳細闡述瞭電力電子技術在這些新興領域中所扮演的關鍵角色，以及未來發展的方嚮。例如，在講解微電網的控製策略時，書中詳細分析瞭不同控製模式的優缺點，以及如何在復雜環境下保證微電網的穩定運行。此外，書中還涉及到瞭“電力電子在電動汽車中的應用”，這讓我對電動汽車的動力係統有瞭更深入的認識。我非常欣賞書中對於一些復雜問題的分析，作者並沒有迴避其中的難點，而是通過詳細的推導和清晰的解釋，一步步帶領讀者攻剋難關。書中的圖錶和插圖質量非常高，能夠準確地反映電路的結構和運行狀態。雖然我還需要花費大量的時間去消化和吸收書中的內容，但這本書無疑為我提供瞭一個非常堅實的學習基礎，讓我對電力電子技術的未來發展充滿瞭期待。我感覺自己不僅僅是在學習一門技術，更是在瞭解一個正在快速發展的、影響著我們生活的關鍵領域。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能讓人“學到東西”的書，它的內容編排就像一條精心鋪設的軌道，引領著讀者從入門到精通。我之前嘗試過一些電力電子的書籍，但總覺得不夠係統，或者過於側重某一方麵。而這本《電力電子技術》，則呈現齣一種全麵的視野，它不僅僅是羅列各種電路和器件，更重要的是闡述瞭它們背後的物理原理和設計思想。我最喜歡的是它在介紹各種功率器件時，不僅僅給齣瞭器件的特性麯綫和參數，還深入分析瞭它們在不同工作狀態下的行為，以及如何選擇閤適的器件來滿足特定的應用需求。例如，在講解MOSFET和IGBT的選型時，書中詳細對比瞭它們的優缺點、開關損耗、導通損耗等關鍵指標，並結閤實際案例給齣瞭指導性的建議。此外，書中對於電力電子變換器的分析也非常透徹，從基本原理到高階分析，再到控製策略，都涵蓋得十分周全。我尤其欣賞書中對於“軟開關”技術的講解，這對於提高電力電子設備效率、降低電磁乾擾具有重要意義。通過閱讀，我不僅掌握瞭基本的DC-DC、DC-AC、AC-DC、AC-AC變換器的原理，還初步瞭解瞭如何進行電路設計和參數計算。書中的插圖和圖錶製作精良，清晰地展示瞭電路結構和波形變化，極大地幫助瞭我理解抽象的理論概念。雖然閱讀起來需要一定的耐心和專注，但每當解決瞭一個睏惑已久的問題，或是理解瞭一個新的概念時，那種成就感是難以言喻的。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是“實用性”。它不僅僅是一本純理論的書籍，更是包含瞭大量實際工程應用的指導。我在閱讀過程中，不僅學習瞭電力電子變換器的基本原理，還瞭解瞭如何在實際項目中應用這些知識。比如，書中關於“功率因數校正”的章節，詳細講解瞭各種PFC電路的結構和控製策略，以及它們在降低電網諧波、提高電能利用率方麵的作用。這對於我理解現代電力係統的設計理念非常有幫助。另外，書中關於“可靠性設計”和“電磁兼容性”的章節，也讓我意識到瞭電力電子係統設計中除瞭性能指標之外，還需要考慮很多實際的約束條件。我特彆喜歡書中給齣的各種設計案例，它們涵蓋瞭不同功率等級、不同應用場景的電力電子設備，通過對這些案例的分析，我能夠更直觀地感受到理論知識是如何轉化為具體的産品。書中的語言風格比較樸實，但卻非常精準，能夠將復雜的概念用清晰的語言錶達齣來。即使遇到一些我不熟悉的術語，書後的術語錶和附錄也提供瞭很好的參考。我常常會把書中的內容與我平時接觸到的電力電子設備進行對比，思考它們的設計思路和實現方式，這種學習方法讓我感覺自己的知識體係在不斷完善。

評分☆☆☆☆☆

一本厚重的書，捧在手裏沉甸甸的，封麵上的“電力電子技術（第4版）”幾個字，透著一股紮實可靠的氣息。剛翻開，就被那密密麻麻的公式和圖錶給震撼瞭，感覺就像進入瞭一個全新的世界。雖然之前對電力電子有一些模糊的認識，但真正深入進去，纔發現其中的奧妙無窮。從最基礎的晶閘管、二極管，到各種逆變器、變壓器，每一種器件、每一種拓撲結構，都仿佛是一個精密的齒輪，咬閤在一起，驅動著現代社會的運轉。我尤其對其中關於開關電源的部分很感興趣，它的設計原理、效率優化、電磁兼容性等等，都蘊含著工程師們的智慧結晶。這本書的講解風格非常嚴謹，邏輯清晰，每一步的推導都循序漸進，即使是一些復雜的概念，通過細緻的講解和豐富的實例，也變得更容易理解。我特彆喜歡書中穿插的一些實際應用案例，比如電動汽車充電樁、工業變頻器等等，這些讓我切實感受到理論知識是如何轉化為實際生産力的。雖然我目前還不是電力電子領域的專傢，但這本書無疑為我打開瞭一扇通往更深層次學習的大門，讓我對這個學科充滿瞭敬畏和好奇。閱讀的過程中，我經常會停下來，反復思考書中的內容，甚至會拿齣紙筆，跟著書中的推導過程自己演算一遍，力求完全吃透每一個細節。這種學習方式雖然花費時間，但帶來的收獲是巨大的，讓我感覺自己一步步在進步，對電力電子技術的理解也越來越深入。