电力电子技术（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周渊深，宋永英，吴迪 著

图书标签:

• 电力电子技术
• 电力电子
• 变流器
• 电力变换
• 开关电源
• IGBT
• MOSFET
• 电力系统
• 电路分析
• 电子技术

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111532743

版次：3

商品编码：11970408

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电气信息类规划教材

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：398

内容简介

　　本书是“十二五”普通高等教育本科规划教材，“十二五”江苏省高等学校重点教材。它以编者2010年出版的江苏省高等学校精品教材《电力电子技术》(第2版)为基础，从电力电子技术应用的角度出发，简明扼要地介绍了常用的不可控型、半控型和全控型电力电子器件；重点介绍了交流-直流变换、直流-交流变换、交流-交流变换、直流-直流变换以及软开关等电力电子变换电路。为强化应用型本科院校教学中的实践技能培养，本书介绍了基于MATLAB的图形化仿真技术。基本的教学内容均配有仿真实例；另外安排了课程设计等实训内容；内容叙述详细，便于自学；章节安排循序渐进，便于初学者掌握。本书的特色是提供了与理论分析波形相对应的仿真实验波形和实物实验波形，这有利于加强学生的感性认识。和第2版相比，升级了仿真软件版本，提供了大量仿真实验内容，相当一部分仿真模型是原创的。
　　本书适用于电类专业的本科学生，特别是应用型本科和高职本科，同时也可供从事电力电子技术工作的工程技术人员参考。

目录

前言
0绪论
01电力电子技术与信息电子技术
02电力电子技术的研究内容
03电力电子器件
04电力电子变流技术
05电力电子技术的发展
06电力电子变流技术的应用
07本课程的任务与要求
第1章电力电子器件
11功率二极管
111功率二极管及其工作原理
112功率二极管的伏安特性
113功率二极管的主要参数
114功率二极管的型号和选择原则
115功率二极管的主要类型
12晶闸管
121晶闸管的结构、电气符号和
外形
122晶闸管的工作原理
123晶闸管的特性
124晶闸管的主要参数
125普通晶闸管的型号和选择原则
126晶闸管的其他派生器件
13门极关断（GTO）晶闸管
131GTO的结构和工作原理
132GTO的特性和主要参数
14大功率晶体管（GTR）
141GTR的结构和工作原理
142GTR的特性和主要参数
15功率场效应晶体管（PMOSFET）
151PMOSFET的结构和工作原理
152PMOSFET的特性和主要参数
16绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
161IGBT的结构和工作原理
162IGBT的特性和主要参数
163IGBT的擎住效应
17其他新型电力电子器件
171MOS控制晶闸管（MCT）
172集成门极换流晶闸管（IGCT）
173功率模块与功率集成电路
174静电感应晶体管（SIT）
175静电感应晶闸管（SITH）
18电力电子器件的驱动
181晶闸管的门极驱动（触发）
182电流型全控电力电子器件的门极
驱动
183电压型全控电力电子器件的门极
驱动
19电力电子器件的保护
110典型电力电子器件的MATLAB仿真
模型
1101二极管的仿真模型
1102晶闸管的仿真模型
1103GTO的仿真模型
1104IGBT的仿真模型
1105MOSFET的仿真模型
1106理想开关的仿真模型
习题
第2章交流-直流变换电路及其
仿真
21带滤波电路的不可控整流电路
211带滤波电路的单相桥式不可控整流
电路
212带滤波电路的三相桥式不可控整流
电路
22晶闸管单相可控整流电路
221单相半波可控整流电路（电阻性
负载）
222单相半波可控整流电路（阻-感性
负载）
223单相半波可控整流电路（阻-感性
负载加续流二极管）
224单相桥式全控整流电路（电阻性
负载）
225单相桥式全控整流电路（阻-感性
负载）
226单相桥式全控整流电路（反电动势
负载）
227单相桥式半控整流电路（阻-感性
负载、不带续流二极管）
228单相桥式半控整流电路（带续流
二极管）
23三相半波可控整流电路
231三相半波可控整流电路（电阻性
负载）
232三相半波可控整流电路（阻-感性
负载）
233三相半波共阳极可控整流电路
24三相桥式全控整流电路
241三相桥式全控整流电路（电阻性
负载）
242三相桥式全控整流电路（阻-感性
负载）
25三相桥式半控整流电路
251三相桥式半控整流电路（电阻性
负载）
252三相桥式半控整流电路（阻-感性
负载）
26整流电路的谐波和功率因数
261谐波
262功率因数
263交流侧谐波和功率因数分析
264直流侧输出电压和电流的谐波
分析
27相控整流电路的组合
271带平衡电抗器的双反星形大功率
相控整流电路
272带平衡电抗器的12脉波大功率
相控整流电路
273两个三相桥式整流电路串联连接
的12脉波整流电路
28变压器漏抗对整流电路的影响
29晶闸管相控电路的驱动控制
291单结晶体管触发电路
292同步信号为锯齿波的触发电路
293集成触发电路
294触发电路的定相
210PWM整流器
2101电压型PWM整流器原理分析
2102电流型PWM整流器原理分析
211交流-直流变换电路的仿真
2111电力电子变流器中典型环节的仿真
模型
2112晶闸管单相半波和双半波可控整流
电路的仿真
2113晶闸管单相桥式可控整流电路的
仿真
2114晶闸管三相可控整流电路的
仿真
2115相控组合整流电路的仿真
2116多相整流电路的谐波分析
仿真
2117考虑变压器漏感时三相半波整流
电路的仿真
2118二极管不可控整流电路的
仿真
2119单相PWM整流器的仿真
习题
第3章直流-交流变换电路及其
仿真
31逆变的概念
311逆变电路的基本类型
312逆变电路中的换流方式
32电网电压换流式有源逆变电路
321单相双半波有源逆变电路
322逆变失败与最小逆变角的限制
323有源逆变的应用——两组晶闸管
反并联时电动机的可逆运行
33器件换流式无源逆变电路
331电压型和电流型无源逆变
电路
332器件换流式电压型无源逆变
电路
333器件换流式电流型无源逆变
电路
34强迫换流式无源逆变电路
341180°导电型的晶闸管交-直-交
电压型变频器
342120°导电型的晶闸管交-直-交
电流型变频器
35负载换流式无源逆变电路
351并联谐振式电流型逆变电路
352串联谐振式电压型逆变电路
36多重逆变电路和多电平逆变电路
361多重逆变电路
362多电平逆变电路
37脉宽调制（PWM）逆变器技术
371电压正弦脉宽调制的工作原理
372电流正弦脉宽调制的工作原理
373电压空间向量SVPWM的工作
原理
38直流-交流变换电路的仿真
381晶闸管有源逆变电路的仿真
382方波无源逆变电路的仿真
383负载换流式无源逆变电路的
仿真
384多重逆变电路的仿真
385电压SPWM逆变电路的仿真
386电流跟踪型PWM逆变电路的
仿真
387空间矢量SVPWM逆变电路的
仿真
388三电平SPWM逆变器的仿真
习题
第4章交流-交流变换电路及其
仿真
41概述
42交流调压电路
421相控式交流调压电路
422斩波式交流调压电路
43晶闸管交流调功器和交流开关
431晶闸管交流调功器
432晶闸管交流开关
433交流电力控制技术的应用
44交-交变频器
441晶闸管单相交-交变频电路
442晶闸管三相交-交变频电路
45交流-交流变换电路的仿真
451晶闸管单相交流调压电路的
仿真
452晶闸管三相交流调压电路的
仿真
453晶闸管交-交变频电路的仿真
习题
第5章直流-直流变换电路及其
仿真
51直流斩波器
52单管非隔离直流斩波器
521降压式直流斩波电路
（Buck变换器）
522升压式直流斩波电路
（Boost变换器）
523升-降压式直流斩波电路
（BuckBoost变换器）
524Cuk直流斩波电路
525Sepic直流斩波电路
526Zeta直流斩波电路
527电流可逆二象限直流斩波电路
528电压可逆二象限直流斩波电路
529H桥式直流斩波电路
53变压器隔离的直流-直流变换器
531单端正激变换器
532单端反激变换器
533半桥式隔离的降压变换器
534全桥式隔离的降压变换器
54直流-直流变换电路的仿真
541单管非隔离变换电路的仿真
542H桥式直流变换器的仿真
543带变压器隔离的直流-直流变换器
的仿真
习题
第6章软开关电路及其仿真
61软开关的基本概念
62软开关电路的分类
63典型的软开关电路
631准谐振（QRC）变换电路
632零开关PWM（ZS僠圀M）
变换电路
633零转换PWM（ZT僠圀M）
变换电路
64软开关电路的仿真
641准谐振（QRC）变换电路的
仿真
642零开关PWM（ZS僠圀M）
变换电路的仿真
643零转换PWM（ZT僠圀M）
变换电路的仿真
习题
附录电力电子技术课程设计
参考文献

前言/序言

　　近年来，电力电子设备的数量和品种急剧增长，生产线迫切需要大量的具有一定理论基础和较高实践技能的工程技术人员对其进行操作和维护。为适应社会和经济发展对电力电子技术应用性技能型人才培养的需求，我们编写了本书。
　　“电力电子技术”是一门实践性很强的课程，有大量的波形需要分析、计算。作者结合科研工作，运用面向电气原理结构图的图形化仿真技术，对书中所讨论的大部分变换电路进行了仿真实验，并在此基础上进行了实物实验，获得了相应的仿真实验和实物实验波形。通过对理论分析波形、仿真实验波形和实物实验波形的分析对比，大大增加了读者的感性认识。本书内容全面，涵盖了课堂教学、实验教学和课程设计各个教学环节，特别是强调实践能力的培养。书中的MATLAB图形化仿真技术对学生更好地掌握电力电子技术和提高应用能力具有重要作用，可以弥补教学实验设备短缺的不足，对提高教学效果起到了事半功倍的作用。
　　本书除“绪论”外，第1章介绍了功率二极管、晶闸管、门极关断（GTO）晶闸管、大功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（PMOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等典型电力电子器件的结构、工作原理、特性和主要参数；讨论了如器件的驱动、保护和缓冲等应用问题。第2章介绍了交流-直流变换技术，具体分析了典型单相和三相整流电路的组成、工作原理、波形分析和基本计算。第3章介绍了直流-交流变换技术，从不同的换流方式出发，分析了有源逆变和无源逆变（变频）电路，讨论了PWM调制技术。第4章介绍了交流-交流变换技术，分析了以晶闸管器件为基础的交流开关、交流调功和交流调压电路，交-交变频也归在此章。第5章介绍了以全控型器件为基础的直流-直流变换技术。第6章介绍了用于消除开关损耗的软开关技术。在第2～6章每章的后面安排了典型变换电路的仿真实验内容，用以验证理论分析的有效性。附录安排了课程设计大纲及任务书内容。
　　和本书第2版相比较，在变流电路方面增加了多相整流、PWM整流器、SVPWM、多重化逆变、变换电路的谐波分析等内容；精简了部分传统内容，整流和逆变部分增加了较多的例题；运用新版MATLAB仿真软件进行了变流电路仿真，增加了大量原创性的仿真实例。纵观全书，仿真实验和课程设计内容达到全书内容的一半以上。
　　全书按48~56理论教学课时编写；仿真实验可在课后或校内专业实习中完成；实验实训可结合课程教学安排，复杂和大型实验则安排在实习中进行；课程设计时间以15~2周为宜。
　　全书由周渊深教授统稿，并编写了绪论和第1、3、5、6章的理论部分；吴迪博士编写了第2、4章的理论部分；宋永英高级实验师编写了附录，并提供了全书的实验波形。全书的仿真实验内容由周渊深、宋永英、吴迪共同编写。朱希荣老师参加了校稿工作，周玉琴同志绘制了全书插图。在本书的编写过程中参阅和利用了部分兄弟院校的教材内容，在此向这些资料的作者一并致谢。
　　由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，请读者原谅，并提出宝贵意见。特别是仿真实验模型只是作者依据自己的理解进行搭建的，不是唯一更不是优的，期待读者提出更好的方案与作者交流。
　　为了配合本书的教学，本书为读者提供了电子教案，与教材配套的仿真模型和习题答案可向编者索取，编者电子信箱揠漀洀。

《电力电子技术（第3版）》图书简介 《电力电子技术（第3版）》并非一本关于电力电子技术理论书籍的简介，而是一本聚焦于创新材料科学与前沿能源技术交叉应用的学术专著。本书深入探讨了新型功能材料如何在不断发展的能源领域中扮演关键角色，并以前所未有的广度和深度，勾勒出材料科学驱动能源技术革新的宏伟蓝图。 本书的立足点与独特性： 在当今世界，能源转型已成为不可逆转的趋势，而材料科学的突破是实现这一转型的核心动力。本书的独特之处在于，它不拘泥于单一学科的视角，而是将目光投向了材料、能源以及电子技术之间日益紧密的联系。我们认识到，没有先进的材料，就不可能实现高效、环保、可持续的能源利用。因此，本书将重点放在那些能够显著提升能源转换、存储、传输和利用效率的新型功能材料，以及这些材料在具体能源技术应用中的最新进展和未来潜力。 核心内容与章节概述： 本书分为几个主要部分，系统性地呈现了材料科学在能源技术中的应用： 第一部分：新型功能材料的创新与设计 导电与超导材料的革命： 这一章节将深入剖析有机半导体、钙钛矿材料、二维材料（如石墨烯、二硫化钼）等在提高导电性和降低损耗方面的最新突破。我们将详细介绍这些材料的制备工艺、结构调控以及在柔性电子、高效太阳能电池和下一代输电技术中的应用潜力。同时，对室温超导材料的研究进展和面临的挑战也将进行前沿性的探讨。 储能材料的革新： 针对当前能源存储的关键瓶颈，本章将聚焦于高性能电池材料，包括但不限于固态电解质、锂硫电池、金属有机框架（MOFs）用于电化学储能，以及高效电容器材料。我们将详细阐述这些材料的电化学性能、循环稳定性、能量密度和功率密度等关键指标，并探讨其在电动汽车、智能电网和便携式电子设备等领域的应用前景。 热电材料与能量收集： 介绍具有优异热电转换性能的新型材料，如 the-based 碲化铋、氧化物热电材料以及纳米结构化热电材料。重点阐述了这些材料如何利用温差发电，以及其在废热回收、微型能量收集和传感器等方面的应用。 催化材料与能源转化： 探讨了在氢能生产（电解水、光解水）、二氧化碳还原、以及燃料电池等核心能源转化过程中至关重要的催化剂材料。本书将重点介绍金属有机催化剂、单原子催化剂、纳米催化剂等在提高反应效率、降低活化能和提升稳定性方面的最新研究成果。 光电材料与能源转换： 聚焦于高效太阳能电池（包括钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池、量子点太阳能电池）、发光二极管（LED）和光探测器等光电器件所使用的关键材料。将详细介绍材料的光学、电学特性，以及如何通过材料设计和器件结构优化来提升能量转换效率和稳定性。 第二部分：前沿能源技术中的材料应用 下一代太阳能技术： 深入分析钙钛矿太阳能电池的优势、挑战与发展趋势，包括其稳定性、效率提升以及叠层电池的设计。同时，探讨了有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池以及光伏-热电联合发电等新兴技术。 高效储能系统： 详细阐述了固态电池在安全性和能量密度方面的突破，以及其在电动汽车和航空航天领域的应用前景。同时，讨论了超级电容器、液流电池等储能技术在应对电网波动和可再生能源间歇性方面的作用。 氢能技术与材料： 重点关注氢气制备（电解水、蒸汽重整）、储存（固态储氢、液态储氢）和利用（燃料电池）过程中所涉及的先进材料。将分析电解槽催化剂、储氢材料的性能和成本，以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）的关键材料。 智能电网与材料： 探讨了在智能电网基础设施中，例如高压直流输电（HVDC）中的绝缘材料、传感器材料、以及用于能量存储和管理的材料。分析了先进材料如何提升电网的可靠性、效率和弹性。 热能管理与材料： 关注高效隔热材料、相变材料（PCM）用于热能存储，以及热电制冷和供暖技术。本书将分析这些材料的热物理性能及其在建筑节能、工业余热利用和高性能电子设备散热方面的应用。 第三部分：材料与能源技术的未来展望 材料设计与计算模拟： 介绍利用第一性原理计算、机器学习和人工智能等方法加速新型功能材料的发现和设计过程。探讨了如何通过计算手段预测材料性能，优化制备工艺，从而缩短研发周期。 可持续能源材料的循环经济： 关注材料的可持续性，包括材料的回收、再利用以及环境友好型材料的开发。探讨了如何构建闭环供应链，减少能源技术对环境的影响。 交叉学科的融合与创新： 强调了材料科学、化学、物理、电子工程和能源科学等学科的交叉融合对推动能源技术进步的重要性。展望了未来可能出现的颠覆性创新。 本书的目标读者： 本书面向的是对新能源技术、材料科学、以及相关交叉领域的研究人员、工程师、高校教师和研究生。它也适合于对能源转型和可持续发展抱有浓厚兴趣的行业决策者和政策制定者。 本书的价值： 《电力电子技术（第3版）》将为读者提供一个全面、深入且前瞻性的视角，理解材料科学如何在根本上驱动着能源技术的革新。它不仅会介绍最新的研究成果和技术进展，更重要的是，它将激发读者在材料设计、能源系统集成和技术创新方面的思考，为解决当今世界面临的能源挑战贡献力量。通过阅读本书，您将能够掌握理解和应对未来能源技术发展趋势的关键知识。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《电力电子技术（第3版）》，我深切体会到作者在知识体系构建上的匠心独运。这本书并非简单地罗列知识点，而是通过一种高度逻辑化的方式，将电力电子技术的核心概念和应用有机地串联起来。它不像一些传统的教材那样，一开始就抛出大量的公式和理论，而是循序渐进，从最基础的半导体器件特性开始，逐步深入到各种电力电子变换电路的设计与分析。我尤其欣赏书中在讲解不同拓扑结构时，所采用的对比分析方法。例如，在介绍 Buck、Boost 和 Buck-Boost 变换器时，作者不仅详细阐述了它们的原理，还深入剖析了它们在电能转换效率、输出电压可调范围、以及瞬态响应等方面的差异，这让我能够更深刻地理解不同拓扑的适用场景。书中关于控制策略的部分也写得非常精彩，从经典的PID控制到更先进的数字控制方法，都给出了清晰的讲解和数学推导，并配以仿真实例，让我能够直观地感受到控制策略对系统性能的影响。我曾尝试过用书中的方法来分析自己工作中遇到的一个实际问题，结果非常奏效，大大缩短了故障排除的时间。这本书的版式设计也相当人性化，图表清晰，重点突出，阅读体验极佳。总而言之，这是一本集理论深度、实践指导和创新思维于一体的优秀教材，绝对是电力电子领域从业者和研究者的案头必备。

评分☆☆☆☆☆

《电力电子技术（第3版）》这本书，给我的感觉就像是一位技艺精湛的匠人，在细致地雕琢一件精美的工艺品。从封面到内页，无不体现着作者对细节的极致追求。我特别喜欢书中对各种拓扑电路的“情景分析”，它不是简单地给出电路图和公式，而是通过模拟实际工作场景，来阐述电路的工作过程和关键参数的意义，这让知识的学习过程变得更加生动有趣。例如，在讲解DC-DC变换器时，作者会模拟不同负载条件下的电路响应，让你直观地感受到电压、电流的变化趋势。书中关于“可靠性设计”的部分，也给我留下了深刻的印象。它详细讲解了如何通过元器件选型、散热设计以及过载保护等措施，来提高电力电子设备的工作寿命和稳定性，这对于我今后的产品开发具有重要的指导意义。而且，这本书的语言风格非常严谨而又不失流畅，每一个术语的运用都恰到好处，让人在阅读时能够感受到一种专业而又不失温度的引导。我曾在书中遇到的一个关于“能量存储”的难题，通过书中对电感和电容在瞬态能量交换方面的详细论述，得到了豁然开朗的解答。总而言之，这是一本集理论、实践、创新和美学于一体的图书，它不仅仅是一本教科书，更是一件值得细细品味的艺术品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，远不止于它所涵盖的知识点本身，更在于它所传达的思维方式和解决问题的能力。作者在编写过程中，充分考虑了不同层次读者的需求，既有对基础概念的深入浅出讲解，也有对前沿技术的热点探讨。我印象特别深刻的是，在介绍高频变压器设计时，书中不仅给出了计算公式，还详细分析了磁芯材料的选择、绕组布局以及漏感控制等关键因素，这让我明白，一个看似简单的变压器，背后蕴含着如此多的工程考量。此外，书中对EMI（电磁干扰）的章节也让我受益匪浅。在实际工作中，电磁兼容性往往是一个容易被忽视但又至关重要的问题，这本书提供了系统性的分析方法和抑制措施，帮助我更好地理解和解决这一难题。作者还巧妙地运用了一些“类比”和“比喻”，将抽象的电路行为形象化，这对于我这样的非专业背景的读者来说，极大地降低了理解门槛。我曾将书中的某些章节推荐给我的同事，他们也都反馈说，这本书的讲解方式非常独特，能够激发他们对电力电子技术的兴趣。这本书的出版，无疑是电力电子领域的一大贡献，它为广大学子和工程师提供了一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对电力电子领域新世界的大门！虽然我之前对这个领域了解不多，但这本书的叙述方式和结构设计，让我感觉像是有人手把手地在引导我学习。一开始，我以为会看到很多晦涩难懂的公式和理论，但作者巧妙地将复杂的概念拆解成易于理解的部分，并且配以大量的图示和实例，让我在阅读过程中不会感到枯燥乏味。特别是一些关于开关电源设计和逆变器原理的章节，我花了很长时间去消化，但每次都能从中获得新的启发。书中的案例分析非常贴近实际应用，让我能够将课堂上学到的知识与现实中的工程问题联系起来，这对我而言是极大的提升。而且，作者在讲解一些关键原理时，会追溯其发展历程和基本概念，这种“溯本求源”的方式，让我对整个学科的脉络有了更清晰的认识，不再是零散的知识点堆砌。我个人尤其喜欢其中关于功率器件特性分析的部分，详尽地介绍了MOSFET、IGBT等器件的优缺点以及在不同电路中的应用场景，这对于选择合适的器件进行设计至关重要。即使是一些初学者可能觉得难度较大的章节，作者也提供了非常细致的推导过程，并解释了每一步的逻辑，让我这个“小白”也能逐步跟上。这本书给我最大的感受就是，它不仅传授知识，更教会我如何去思考和解决问题，这远比死记硬背公式要有价值得多。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在翻阅《电力电子技术（第3版）》之前，我对这个领域仅停留在一些模糊的概念层面。但是，这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。它以一种非常“接地气”的方式，将那些看似高深莫测的电力电子技术，转化为了我可以理解和掌握的知识。我最喜欢的部分是关于“软开关技术”的论述，它深入浅出地解释了如何通过调整开关时序，来减小开关损耗，提高器件寿命，这对于我未来在设计高效率、高可靠性电力电子设备方面，提供了非常宝贵的思路。书中还对各种功率因数校正（PFC）技术进行了详尽的介绍，从传统的滞后补偿到有源PFC，每一种方法都配有详细的原理图和数学模型，让我能够根据具体需求，选择最适合的PFC方案。而且，作者在讲解某些复杂概念时，并没有回避数学推导，但他总能用清晰的语言解释公式的物理意义，避免了让人望而生畏的感觉。我曾遇到过一个关于谐波抑制的问题，书中关于谐波分析和滤波器设计的章节，为我提供了全面的解决方案。这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的导师，它引导我一步步深入电力电子的奇妙世界，让我对未来的学习和研究充满了信心。