电力电子技术(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张友汉，周玲 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040281323

商品编码：29726551406

包装：平装

出版时间：2009-12-01

基本信息

书名:电力电子技术(第2版)

：12.90元

售价：8.8元,便宜4.1元,折扣68

作者:张友汉,周玲

出版社：高等教育出版社

出版日期：2009-12-01

ISBN：9787040281323

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.222kg

编辑推荐

内容提要

本书是中等职业教育国家规划教材《电力电子技术》(张友汉主编，高等教育出版社2002年出版)的修订版，是在版的基础上根据新形式下的教学需求、课程改革成果和相关新技术、新国标等进行修订的。本书沿用版的内容框架结构，为适应近年来中职生源情况的变化，突出“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位”的职业教育办学理念，修订时坚持以学生为本，降低难度。
本书主要内容包括电力二极管和晶闸管、全控型电力电子器件、单相可控整流电路、三相晶闸管可控整流电路、直流变换电路、逆变电路、交流变换电路、脉冲宽度调制技术与软开关技术、电力电子装置举例及6个实验和实训等。本书选材较新、资料丰富，与实际应用结合紧密；结构合理，章节明晰；重点明确写出，难点深入浅出，注意循序渐进；习题题量、难度适中，适于教学使用。
本书可作为中等职业学校电气运行与控制专业及相关专业的教学用书，还可以作为从事电力电子技术行业的工人和短期培训人员的教学和参考用书。

目录

章 电力二极管和晶闸管
节 电力二极管
第二节 晶闸管
本章小结
思考题与习题
第二章 全控型电力电子器件
节 门极可关断晶闸管
第二节 电力晶体管
第三节 电力场效晶体管
第四节 绝缘栅双极晶体管(IGBT)
第五节 其他新型电力电子器件
本章小结
思考题与习题
第三章 单相可控整流电路．
节 单相桥式全控整流电路
第二节 单相桥式半控整流电路
第三节 触发电路
本章小结
思考题与习题
第四章 三相晶阐管可控整流电路
节 三相半波可控整流电路
第二节 三相桥式全控整流电路
第三节 晶闸管的串并联及保护
本章小结
思考题与习题
第五章 直流变换电路
节 直流斩波电路的工作原理
第二节 复合斩波电路
本章小结
思考题与习题
第六章 逆变电路
节 有源逆变电路
第二节 有源逆变电路应用举例
第三节 无源逆变电路
本章小结
思考题与习题
第七章 交流变换电路
节 交流调压电路
第二节 交一交变频电路
第三节 交流调压电路应用实例
本章小结
思考题与习题
第八章 脉冲宽度调制技术与软开关技术
节 脉冲宽度调制的基本原理
第二节 PWM逆变电路
第三节 SPWM波形成电路及专用
集成芯片
第四节软开关技术
本章小结
思考题与习题
第九章 电力电子装置举例
节 开关电源
第二节 高发光效能的节能型荧光灯
第三节 不间断电源(UPS)
第四节 变频调速装置
本章小结
思考题与习题
第十章 实验和实训
实验一 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验
实验二 单相半控桥式整流
实验三 三相桥式全控整流电路与锯齿波同步触发电路
实验四 三相桥式全控有源逆变电路
实验五 单相交流调压电路
实验六 IGBT斩波电路
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《电子元器件实用指南》 内容简介： 本书是一部系统介绍电子元器件基本原理、特性、选型和应用的技术手册。旨在为电子工程技术人员、大学生以及电子爱好者提供一份全面、实用、易懂的参考资料。全书共分为十章，涵盖了电子元器件的各个重要类别，从基础的电阻、电容、电感，到复杂的半导体器件、集成电路，再到光电器件、传感器等，力求全面展现现代电子技术的基础构成。 第一章：基础元器件——电阻、电容、电感 本章将深入剖析电路中最基本也最为普遍的三个无源元件：电阻、电容和电感。我们将从它们的物理结构、材料特性入手，详细阐述其工作原理。对于电阻，我们会讲解其种类（如固定电阻、可变电阻、功率电阻等）、阻值标示方法（色环、数字）、精度等级以及在电路中的主要作用（分压、限流、偏置等）。重点会放在对不同电阻材料（如碳膜、金属膜、绕线电阻）性能差异的分析，以及温度、电压对电阻值变化的影响。 电容部分，我们将从电容的基本定义（电荷存储能力）出发，介绍其构成（介质、极板），并详述各种类型电容器的特点，包括陶瓷电容、电解电容、钽电容、薄膜电容等。我们将详细分析它们的介电材料、耐压等级、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）等关键参数，并指导读者如何在不同应用场景下（如滤波、耦合、旁路、储能）选择合适的电容器。此外，还会讨论电容的极化问题以及安全使用注意事项。 电感方面，我们将阐述电感的定义（感应电流变化而产生感应电动势的能力），介绍其结构（线圈、磁芯）以及电感值的计算公式。本书将详细介绍不同类型的电感器，如空心电感、铁氧体磁芯电感、工字电感、色码电感等，并分析它们的电感量、品质因数（Q值）、自谐频率等重要参数。我们将讨论电感在电路中的主要功能，如储能、滤波、耦合、振荡，并强调其在高频电路中的重要性。 第二章：半导体二极管——信息传递的基石 本章聚焦于半导体二极管，这一在电子电路中扮演着至关重要角色的器件。我们将从PN结的形成原理开始，深入理解二极管的单向导电性。详细介绍不同类型的二极管，包括： 整流二极管： 讲解其在AC-DC转换中的应用，以及不同封装形式（如玻璃封装、金属封装）的特点。 稳压二极管（齐纳二极管）： 详细分析其稳压原理，工作特性曲线，并介绍其在稳压电路中的应用。 开关二极管： 讨论其快速开关特性，在数字电路和信号切换中的作用。 肖特基二极管： 强调其低正向压降和快速开关速度的优势，在电源和高频电路中的应用。 发光二极管（LED）： 详细介绍LED的发光原理，不同颜色LED的材料特性，以及其作为指示灯、显示屏和照明光源的应用。我们将讨论LED的亮度、色温、驱动方式以及亮度控制方法。 光电二极管： 阐述其将光信号转换为电信号的能力，介绍其光电响应特性，并讲解其在光电检测、光通信中的应用。 本章将提供关于二极管选型的指导，包括正向导通压降、反向击穿电压、额定电流、工作频率等关键参数的考量，并结合具体电路实例，展示二极管在整流、滤波、稳压、信号检测等方面的实际应用。 第三章：三极管——现代电子的放大器核心 三极管（晶体管）是现代电子电路中实现信号放大和开关功能的核心器件。本章将全面介绍三极管的两种主要类型：双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。 对于BJT，我们将详细阐述NPN型和PNP型三极管的结构、工作原理，并深入分析其三种工作状态：截止区、放大区和饱和区。重点讲解BJT的电流放大系数（β）、输入电阻、输出电阻等关键参数，以及它们对电路性能的影响。我们将通过介绍BJT的各种基本放大电路（如共发射极放大电路、共集电极放大电路、共基极放大电路），展示其在信号放大、阻抗匹配等方面的应用。 接下来，我们将详细介绍场效应晶体管（FET）。涵盖两大类： 结型场效应晶体管（JFET）： 解释其通过电场控制沟道导电的原理，分析其跨导（gm）、输入电阻、漏极电流与栅源电压的关系。 绝缘栅型场效应晶体管（MOSFET）： 重点讲解增强型和耗尽型MOSFET的结构和工作特性。阐述其栅极绝缘层的重要性，以及其高输入阻抗和良好的开关性能。我们将详细分析MOSFET的阈值电压（Vth）、跨导（gm）、漏极电流与栅源电压的关系，并介绍其在开关电源、数字电路、功率放大等领域的广泛应用。 本章还将提供详细的三极管选型指南，包括考虑工作电压、电流、功率、频率响应、噪声以及散热等因素，并结合实际电路设计，展示三极管在不同放大和开关电路中的应用案例。 第四章：功率半导体器件——驾驭大电流与高电压 本章将聚焦于在电力电子领域扮演关键角色的功率半导体器件。我们将深入研究能够承受高电压、大电流工作的器件。 晶闸管（SCR）： 讲解其触发导通、自锁关断的特性，分析其在可控整流、交流调压、电机调速等大功率电力控制中的应用。我们将介绍不同类型的晶闸管，如双向晶闸管（TRIAC），并讨论其触发电路设计。 门极可关断晶闸管（GTO）： 阐述其相对于SCR的优越性，即可以通过门极信号关断，并介绍其在逆变器、斩波器等电力变换器中的应用。 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）： 详细介绍IGBT的混合结构（集成了MOSFET的输入端和BJT的输出端），强调其同时拥有MOSFET的驱动简单、开关速度快和BJT的功率承受能力强的优点。我们将深入分析IGBT的静态和动态特性，并重点阐述其在变频器、开关电源、不间断电源（UPS）等大功率电力电子设备中的核心作用。 功率MOSFET（VMOS/DMOS）： 尽管在前面的章节已有所涉及，本章将重点关注其在更高功率应用中的特性。分析其导通电阻（RDS(on)）、开关速度、热阻等参数，并介绍其在开关电源、DC-DC转换器、电机驱动等领域的设计考量。 本章还将探讨功率器件的散热问题，包括散热器设计、热阻的概念以及热管理策略，并提供功率器件选型的详细指导，强调额定电压、额定电流、额定功率、开关损耗、结温等关键参数的正确评估。 第五章：集成电路基础——微型世界的强大功能 集成电路（IC）是现代电子设备的核心，本章将为您揭示其精妙之处。我们将从集成电路的定义、发展历程开始，介绍其集成工艺（如单片集成、混合集成）。 线性集成电路： 详细介绍运算放大器（Op-Amp）的工作原理，包括开环增益、输入阻抗、输出阻抗、共模抑制比（CMRR）等关键参数。我们将展示运算放大器在反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等多种模拟电路中的应用，以及它们在信号处理、滤波、控制系统中的重要作用。此外，还将介绍电压比较器、电流源等线性IC。 数字集成电路： 介绍数字逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的基本功能和逻辑真值表。我们将阐述各种数字集成电路系列，如TTL（双极型晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）的特点和应用。重点介绍常见的数字IC模块，如触发器（RS, JK, D, T）、计数器、移位寄存器、编码器、译码器、多路选择器、数据选择器等，并展示它们在时序逻辑、数据处理、控制系统等方面的应用。 本章还将介绍微处理器（MPU）、微控制器（MCU）的基本概念和功能，以及它们在嵌入式系统中的核心地位。我们将探讨IC的封装形式、管脚定义、供电要求、以及如何阅读和理解IC的数据手册（Datasheet）。 第六章：传感器技术——感知世界的万象 传感器是连接物理世界和电子系统的桥梁，本章将深入探讨各类传感器的工作原理和应用。 温度传感器： 介绍热敏电阻（NTC/PTC）、热电偶、铂电阻（RTD）、集成温度传感器（如LM35）等不同类型温度传感器的特性和应用。 压力传感器： 讨论基于压阻效应、电容效应、压电效应的压力传感器，以及它们在气压、液压测量中的应用。 光传感器： 详细介绍光敏电阻、光电二极管、光电晶体管、光电耦合器等，以及它们在光照强度测量、自动开关、光信号检测中的应用。 位置传感器： 介绍编码器、磁传感器（霍尔传感器）、超声波传感器等，以及它们在位移、角度、距离测量中的应用。 力/加速度传感器： 讨论基于应变片、压电晶体的力传感器和加速度计，及其在动态测量和惯性导航中的应用。 气体传感器： 介绍半导体气体传感器、电化学气体传感器等，以及它们在环境监测、气体泄漏检测中的应用。 本章将重点分析传感器的灵敏度、线性度、响应时间、工作范围等关键性能指标，并提供传感器在不同应用场景下的选型指导，以及如何将其与微控制器等数字处理单元进行接口设计。 第七章：显示与指示器件——信息的直观呈现 本章将专注于那些将电信号转化为直观视觉信息的器件，使我们能够“看见”电子系统的状态和数据。 数码管： 详细介绍共阴极和共阳极数码管的结构和工作原理，以及如何通过驱动电路（如BCD码转七段码驱动）来显示数字。 LED显示屏： 介绍LED点阵显示屏的原理，包括行扫描和列扫描的工作方式，以及其在户外广告、信息发布等领域的应用。 液晶显示屏（LCD）： 讲解LCD的基本工作原理，包括液晶的电光效应，以及不同类型的LCD（如TN、STN、TFT）的特点。我们将重点介绍TFT-LCD在手机、电脑显示器等领域的广泛应用。 OLED显示屏： 介绍OLED（有机发光二极管）的工作原理，强调其自发光、高对比度、宽视角和快速响应速度等优势。 指示灯（LED）： 重申LED作为指示灯的作用，包括不同颜色、亮度和封装形式的选择，以及其在电源状态指示、故障报警等方面的应用。 本章将为读者提供关于显示和指示器件选型的实用建议，例如分辨率、刷新率、亮度、功耗、视角、成本等因素的权衡。 第八章：电源与能量管理器件——电力供应的守护者 本章将聚焦于为电子设备提供稳定、高效能量的关键器件和技术。 稳压器IC： 详细介绍线性稳压器（如78xx系列、LM317）和开关稳压器（如DC-DC转换器）。分析线性稳压器的简单易用性，但效率较低的缺点。重点讲解开关稳压器的 Buck、Boost、Buck-Boost拓扑结构，分析其高效率的优势，以及在电源设计中的重要性。 充电管理IC： 介绍锂电池充电管理IC的功能，包括恒流充电、恒压充电、过充保护、过放保护等。 功率因数校正（PFC）器件： 简要介绍PFC的作用，以及在提高电网利用率方面的意义。 电能计量芯片： 介绍用于测量电能消耗的集成电路，及其在智能电表中的应用。 本章将指导读者如何根据应用需求选择合适的稳压器件，并理解其工作模式和关键参数，如输入/输出电压范围、输出电流能力、效率、纹波等。 第九章：频率控制与信号处理器件——时间和空间的律动 本章将深入探讨在电子系统中产生、控制和处理特定频率信号的器件。 晶体振荡器（XO）与晶体谐振器： 讲解石英晶体的工作原理，以及其作为高精度频率基准的重要性。介绍不同类型的晶体振荡器（如TCXO, OCXO）及其应用场景。 锁相环（PLL）集成电路： 详细介绍PLL的组成（压控振荡器VCO、鉴相器、低通滤波器），阐述其在频率合成、时钟同步、信号恢复等方面的强大功能。 滤波器（Passive and Active）： 回顾被动滤波器（RLC）的原理，并重点介绍有源滤波器（基于运算放大器）的设计，包括低通、高通、带通、带阻滤波器的特性和应用。 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）： 介绍ADC将模拟信号转换为数字信号，以及DAC将数字信号转换为模拟信号的工作原理。分析不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和DAC（如R-2R梯形DAC、权电流DAC）的精度、速度和分辨率。 本章将帮助读者理解在通信、音频处理、数据采集等领域中，这些器件如何协同工作，实现精确的时间控制和高效的信息转换。 第十章：特种电子元器件与综合应用 本章将介绍一些在特定领域具有重要应用的特种电子元器件，并结合前面章节的内容，提供一些综合应用案例。 电容器的特殊应用： 如超级电容器（法拉电容）在储能和备用电源中的应用。 传感器网络的构建： 探讨如何将多种传感器集成到一个系统中，实现对复杂环境的监测。 射频（RF）器件： 简要介绍射频开关、射频功率放大器、射频滤波器等，及其在无线通信中的作用。 MEMS（微机电系统）器件： 介绍微型化的传感器和执行器，如MEMS加速度计、陀螺仪、麦克风等，以及它们在消费电子、汽车电子中的普及。 电子元器件的可靠性与寿命： 讨论影响元器件可靠性的因素，如环境温度、湿度、振动、电气应力等，以及如何通过合理的选型和设计来提高系统的可靠性。 本书最后将通过一些实际的电路设计示例，如简单的电源适配器、音频放大器、LED驱动电路、基本的传感器接口电路等，来巩固读者对书中知识的理解，并鼓励读者将所学知识应用于实际的电子项目开发中。 《电子元器件实用指南》力求做到理论与实践相结合，既有对基础原理的深入剖析，又有对实际应用和选型的详细指导。通过对本书的学习，读者将能够更深入地理解电子元器件的工作机制，掌握科学的选型方法，并能更自信地进行电子电路的设计和故障排除。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚厚的《电力电子技术(第2版)》时，内心是既期待又忐忑的。我是一名在校的电子信息工程专业的学生，电力电子这门课对我来说一直是个难点，感觉理论和实际总有一道鸿沟。翻开书的目录，里面的章节划分还算清晰，从基础的电力电子器件到各种变换器拓扑，再到控制策略，脉络是完整的。初读前几章，我对书中的公式推导和器件特性讲解感觉还算友好，作者似乎很注重概念的澄清，不像有些教材那样上来就堆砌复杂的数学模型。特别是对IGBT和MOSFET的开关特性分析，图文并茂地展示了器件在不同工作状态下的波形变化，这对于理解开关损耗和热管理非常有帮助。不过，深入到复杂的整流电路和逆变电路部分时，我还是感觉吃力了不少。书中的一些等效电路简化过程缺乏更详细的步骤说明，对于初学者来说，需要花费大量时间去“脑补”中间的推导过程。而且，书中对最新一代宽禁带半导体器件（比如SiC MOSFET）的篇幅略显不足，这在当前新能源领域飞速发展的背景下，让人觉得内容更新上略微保守了一些。总的来说，它像是一本扎实的老派教科书，基础知识点覆盖全面，但缺乏一些与时俱进的行业前沿案例来激发学习兴趣。我打算结合网上的仿真视频教程，才能更好地消化这些硬核的理论知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格非常具有时代感，可以说是那种上世纪九十年代末到本世纪初经典教材的风格——字体偏小，信息密度非常高，几乎没有过多的留白。对于需要在一本教材中塞入尽可能多内容的严肃读者来说，这绝对是个优点，因为它意味着你花同样的钱买到了更多的知识。我尤其喜欢它对各种保护电路和故障诊断方法的论述，很多细节处理非常到位，比如过流保护的延时设计、关断逻辑的时序图等等，这些在实际工程调试中是经常需要参考的“救命稻草”。但是，这种高密度也带来了阅读上的挑战，特别是当涉及到复杂的交错并联结构或者多电平拓扑时，一个页面上塞满了公式和符号，读者很难快速抓住重点。我经常需要借助荧光笔和便签纸，将重点公式和关键结论标记出来，否则很容易在信息洪流中迷失方向。此外，书中对Matlab/Simulink的仿真应用指导几乎是零，这对于习惯了“理论推导—仿真验证—硬件实现”的现代学习路径的我们来说，是一个不小的遗憾。如果能增加一到两个完整的Simulink建模实例，哪怕只是作为附录，也会让理论的验证过程更加直观和高效。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量相当不错，纸张摸起来挺有质感，内页的插图线条清晰，即便是复杂的电路图也看得清楚明白，这在长时间阅读时极大地减轻了眼睛的疲劳。我特别欣赏它在绪论部分对电力电子在现代电力系统中的战略地位的描述，那种宏大的叙事视角一下子就把读者带入了学科的重要性和应用场景，而不是直接陷入枯燥的公式海洋。这使得我一开始就对学习这门学科充满了敬畏感和动力。然而，阅读过程中发现一个让我比较困扰的问题是，书中的例题和习题设置的梯度不够平滑。前几章的习题大多是概念性的直接代入，但在讲解完完整的斩波电路分析后，配套的习题难度直接跳跃到了需要自己从零开始推导输出电压纹波的级别，中间缺乏一些过渡性的、引导性的计算题来巩固中间环节的理解。这迫使我不得不频繁地查阅参考资料，甚至去论坛上找一些对应的解题思路，才能确保自己真正掌握了该章节的内容。如果能在每一节末尾增加一些“思考题”或者“设计小任务”，引导读者主动去思考如何应用所学知识解决实际问题，这本书的实用价值会大大提升，而不是仅仅停留在知识的陈述层面。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深工程师，我这次翻阅这本书主要是想系统梳理一下我对高频开关电源中软开关技术的理解。这本书对PWM、PFM等调制方式的经典分析还是做得非常到位，特别是在分析谐振电流型逆变器的工作原理时，作者清晰地勾勒出了不同调制参数对输出波形质量和开关损耗的影响曲线。我个人认为，这本书最出彩的地方在于其对“平均模型”和“状态空间模型”的引入与对比，这为后续进行更复杂的环路设计和稳定性分析打下了坚实的理论基础。很多工程人员往往只停留在经验设计层面，这本书的理论深度能帮助我们跳出经验的局限，从更本质的物理规律上去优化系统性能。遗憾的是，书中在讲述新型的无源或有源谐振缓冲电路（Snubber Circuits）的最新发展时，显得略微保守了。例如，对于目前在工业界越来越流行的磁性元件集成化设计趋势，以及如何利用新型磁性材料来进一步降低损耗和提高功率密度，书中几乎没有涉及。它更偏向于对经典拓扑的深入剖析，对于追求极致小型化和高可靠性的现代功率电子产品设计来说，这些前沿的工程实践经验是缺失的，这让它更像是一本“百科全书”而非“前沿指导手册”。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的印象是它对电力电子“系统级”设计的重视程度。它不只是简单地介绍各种转换器的原理，而是花了相当的篇幅来讨论滤波器的设计、散热系统的考量以及电磁兼容性（EMC）问题。这些是决定一个产品能否从实验室走向市场的关键环节，很多入门级教材往往会忽略这些“软性”但至关重要的工程知识。书中关于EMI/EMC部分的讲解，从源头上分析了开关噪声的产生机理，并给出了诸如增加缓冲元件、优化PCB布局等具体的抑制措施，这对于我们进行产品定型设计时的风险规避非常有指导意义。然而，美中不足的是，书中对“可靠性工程”的讨论深度不够。在讨论了器件选择和电路设计之后，对于长期运行环境下的老化效应、电容器的寿命预测，以及如何在设计初期就植入冗余和自愈合机制等话题，只是蜻蜓点水般地提了一下。在如今对产品生命周期要求越来越高的今天，一个成熟的电力电子系统设计，必须将可靠性置于核心地位。因此，如果能在下一版中加强这方面的分析，结合一些实际的失效案例进行反思和总结，这本书无疑会从一本优秀的专业教材，升华为一本不可或缺的工程实践宝典。