电子控制电路实例

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出版者:电子工业出版社
作者:陈尔绍
出品人:
页数:340
译者:
出版时间:2004-11
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787121004636
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

主要介绍:遥控、声控 、光控、声光双控、温控、钟控电路实例。内容包括:新颖遥控电压器电路、声控定时器电路、光控路灯节能器电路、温控过热保护器电路、钟控定时器电路等。内容特色:应用电路200多例,电器结构合理、设计新颖、实用性强。  本书主要介绍了200多个遥控、声控、光控、声光双控、温控、钟控电路实例,这些电路结构合理、设计新颖、实用性强,主要包括数字遥控开关电路、三通道无线电遥控器电路、红外线电

《现代电力电子技术与应用》 内容简介 本书旨在深入剖析现代电力电子技术的基础理论、关键器件、主电路拓扑、控制策略及其在工业和新能源领域的广泛应用。全书内容力求理论与实践紧密结合,注重工程应用中的实际问题分析与解决。 第一部分:电力电子基础与器件 本部分首先回顾了电力电子技术在国民经济中的战略地位及其发展历程,为后续内容的深入学习奠定理论基础。 第一章:电力电子技术概论 详细阐述了电力电子的学科范畴,包括电力变换的基本原理(交-直、直-交、交-交、直流变换),以及电力电子系统中的能量流向与效率分析。重点讨论了电力电子系统在电力系统、交通运输、消费电子等领域中的典型应用场景,为读者构建宏观认知框架。 第二章:关键功率半导体器件 本章是理解电力电子电路工作特性的基石。全面介绍了目前主流的功率半导体器件,包括功率二极管、功率晶体管(如GTO、IGCT)、以及IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。 器件特性分析: 深入剖析了各器件的导通特性、关断特性、开关损耗模型及其在不同工作频率下的适用性。 热管理与可靠性: 探讨了功率器件的散热设计(如热阻计算、散热器选型)和驱动电路设计,这是保证大功率电子设备长期稳定运行的关键。 新型器件展望: 简要介绍了如SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)等宽禁带半导体器件的优越性能及其在下一代电力电子设备中的潜力。 第三章:驱动与保护电路 功率器件的正确驱动和有效保护是电路安全运行的保障。本章详细讲解了: 驱动技术: 针对IGBT和MOSFET的栅极驱动电路设计,包括电平隔离、死区时间控制、过流保护信号的采集与处理。 隔离技术: 阐述了光耦隔离、磁耦合隔离和电容隔离在驱动电路中的应用和参数选择。 保护机制: 覆盖了短路保护、过压钳位、温度监测和软关断等多种保护策略的硬件实现。 第二部分:核心电力变换电路 本部分聚焦于电力电子系统的“心脏”——各类电力变换电路的拓扑结构、工作原理及调制技术。 第四章:直流变换电路(DC-DC Converters) 系统性地介绍了非隔离型和隔离型直流变换器的经典拓扑结构。 非隔离型: Buck(降压)、Boost(升压)、Buck-Boost电路的工作模式、电压增益方程以及关键元件的电流、电压应力分析。 隔离型: 重点讲解了正激(Forward)、反激(Flyback)、半桥和全桥电路,分析了变压器在能量传递中的作用,以及它们在隔离电源中的应用。 有源钳位与谐振变换器: 引入了高频软开关技术在DC-DC电路中的应用,以降低开关损耗,提高效率。 第五章:交流-直流变换(AC-DC Rectifiers) 本章处理电网侧的整流问题,强调功率因数校正(PFC)。 线性与非线性整流: 对传统的二极管整流和晶闸管(SCR)整流进行简要回顾,并重点分析其缺点(如谐波严重)。 有源功率因数校正(APFC): 深入探讨了单级和两级PFC架构,如Boost型PFC和LLC谐振型PFC,详细推导了输入电流正弦化、功率因数接近1的控制条件。 多电平整流技术: 讨论了用于高压大功率场合的级联H桥(CHB)和中点钳位(NPC)多电平整流器的结构与优势。 第六章:直流-交流逆变电路(DC-AC Inverters) 逆变器是实现电能质量控制的核心。 基本拓扑结构: 介绍单相和三相电压源型逆变器(VSI)的H桥结构。 调制技术: 详细阐述了SPWM(正弦脉宽调制)和SVPWM(空间矢量脉宽调制)的原理、载波比选择对谐波特性的影响,以及实现SVPWM的计算流程。 无源与有源滤波: 分析了逆变器输出的电压和电流谐波,并介绍了LC滤波器的设计方法以及如何利用控制手段抑制特定频率的谐波。 第七章:交流-交流变换电路(AC-AC Converters) 本章关注于频率和电压的直接或间接变换。 交交变换: 如矩阵变换器(Matrix Converter)的直接AC-AC转换原理,对比其与传统AC-DC-AC方案在效率和复杂性上的优劣。 交流调压器: 晶闸管或IGBT构成的相控调压器在照明和电机软启动中的应用。 第三部分:控制系统与工程应用 本部分将理论电路与实际控制方法相结合,探讨电力电子系统在工业驱动和电能质量控制中的实现细节。 第八章:电力电子系统的控制理论 现代电力电子设备高度依赖数字控制。 经典控制方法: 讨论了PID控制器的参数整定方法及其在闭环系统中的应用,特别是对于直流电压和输出电流环路的控制。 数字控制实现: 讲解了如何利用DSP或高性能微控制器(MCU)实现PWM信号的生成、电流采样、A/D转换与反馈计算。 电流环与电压环的解耦: 在三相变流器中,如何设计嵌套的电流环和电压环以确保输出波形质量。 第九章:开关电源的先进控制策略 针对高频开关电源,引入更高效的控制方式。 谐振变换器控制: 讲解了LLC谐振变换器的工作机制,以及如何通过频率调制实现软开关(ZVS/ZCS)和高效率。 无传感器控制: 在电机驱动中,探讨了基于观测器的无传感器转速和位置估计技术。 第十章:工业应用实例分析 本章通过具体工程实例,展示电力电子技术在解决实际工程问题中的应用。 工业电机驱动系统: 详细分析了变频器(VFD)的核心结构,包括整流器、直流环节和逆变器部分,并探讨了矢量控制(FOC)在控制高性能交流电机中的实现细节。 不间断电源(UPS): 剖析了在线式双转换UPS的电路拓扑、控制逻辑以及从市电到电池、电池到负载的无缝切换机制。 柔性直流输电(HVDC): 介绍基于电压源换流器(VSC-HVDC)的技术,重点分析其在电网互联和稳定性控制中的作用。 全书内容结构清晰,图文并茂,辅以大量的数学推导和工程设计实例,旨在培养读者独立分析和设计电力电子系统的能力。

作者简介

目录信息

第1章 声光双控电路
1.1 灯光控制用的声光双控数字电路
1.2 数字灯光开关电路
1.3 节电灯控制器
1.4 分立元件构成的灯光开关电路
1.5 照明灯控制器
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我花了数周时间精读了这本书的关于反馈控制理论的章节,希望能找到一些关于非线性系统校正的创新思路。我对于如何处理系统中的摩擦力矩、饱和效应以及传感器噪声对控制性能的影响特别感兴趣,期望这本书能提供一些超越经典PID的现代控制策略的实例。然而,这本书的侧重点似乎还停留在上个世纪的控制工程范畴。它花了大量的篇幅来讲解经典的PID控制器及其常见整定方法(如Ziegler-Nichols法),这些方法虽然经典,但在面对现代高精度、高动态范围的机电一体化系统时,往往表现出明显的局限性。书中对先进的控制技术,例如模型预测控制(MPC)或基于滑模观测器的鲁棒控制,仅仅是一笔带过,没有提供任何可以实际操作的仿真代码片段或硬件实现流程图。更让我感到困惑的是,在处理数字控制时,书中对采样率、量化误差和数字滤波器的设计标准探讨得非常肤浅,这对于设计高可靠性的实时控制系统是致命的缺陷。我需要的是能够直接套用并修改的工程范例,而不是仅停留在纯粹数学模型推导上的理论展示,所以这本书未能满足我提升实际控制系统设计能力的期望。

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这本书的装帧和排版设计给我的第一印象是相当古典和严谨的,纸张的质感也很好,阅读起来比较舒适,这在当前很多追求轻薄化的技术书籍中是难得的优点。我当初购买这本书的动机,是希望通过大量的实际操作案例,来巩固我对数字信号处理(DSP)在控制领域应用的理解。我特别关注那些关于如何使用FPGA或高性能微处理器实现复杂算法,比如自适应滤波或者模糊逻辑控制的具体硬件实现流程。遗憾的是,书中虽然提到了这些概念,但深入程度严重不足。例如,在讨论到一个直流无刷电机(BLDC)的驱动部分时,作者只是泛泛地提到了六步换向和SVPWM(空间矢量脉宽调制)的数学公式,却完全没有提供任何关于如何选择合适的MOSFET驱动器、如何设计死区时间逻辑,或者如何在实时系统中精确同步电流采样和电压反馈的代码结构。这种“点到为止”的叙述方式,使得我对如何将理论转化为可运行的物理系统的理解依然停留在理论层面。对于渴望看到实际PCB布局建议、元器件选型考量(如散热、EMI抑制)以及调试技巧的读者而言,这本书提供的细节实在是太少了,它更像是为学术研究者准备的理论综述,而不是为一线工程师准备的操作手册。

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我带着一个特定的目标来阅读这本书,那就是寻找关于网络化控制系统(NCS)中硬件层面的实现细节。我正在研究如何将PLC(可编程逻辑控制器)或嵌入式控制器与云端进行数据交换,并需要在硬件层面确保数据传输的实时性和安全性。因此,我非常期望书中能提供关于工业以太网端口的隔离设计、看门狗定时器的复位策略,以及如何集成安全芯片进行密钥存储的实例。令人遗憾的是,这本书的“控制电路”范畴似乎严格限定在了传统的单机闭环系统之内。书中关于通信的部分,主要集中在非常基础的串行通信(如RS-232),对于现代工业控制中至关重要的TCP/IP协议栈的硬件加速、网络中断处理的最佳实践,以及如何在资源受限的微控制器上实现可靠的MQTT客户端,完全没有涉及。整个内容给人一种感觉,它描绘的是一个“没有网络的孤岛式”控制系统。对于任何需要构建现代智能制造或远程监控系统的工程师来说,这本书在网络集成和通信健壮性方面的实例缺失,是一个巨大的遗憾,使得它的实用价值大打折扣,难以成为我工具箱中的必备参考。

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这本书的标题听起来很吸引人,我原本期待能找到一些关于现代电子控制系统设计和实际应用的深入探讨,特别是那些结合了最新微控制器技术和功率电子元件的案例。然而,读完之后,我发现这本书更像是一本基础知识的教科书,而非我所期望的“实例”导向的实战指南。书中对基本电路原理的讲解是扎实可靠的,例如欧姆定律、基尔霍夫定律以及晶体管的基本工作模式,这些内容对于初学者来说无疑是有价值的。但是,当涉及到具体的“电子控制电路实例”时,我感到非常失望。书中所展示的例子大多停留在非常基础的范畴,比如简单的开关电源或基础的PID控制器的仿真模型,而缺乏对更复杂系统,例如电机驱动器中的矢量控制、嵌入式系统中实时操作系统(RTOS)的应用,或者现代工业现场总线通信协议(如CAN或EtherCAT)在控制回路中的具体实现细节。我花了很多时间去寻找那些能够让我眼前一亮的、能解决实际工程难题的“干货”,但最终得到的却是对通用概念的重复阐述。如果书名能更贴切地描述内容,比如定为《电子控制电路基础原理导论》,或许我的期望值就不会如此之高了。对于需要快速上手解决实际工程问题的工程师或高级技术人员来说,这本书的实用价值可能需要大打折扣,更像是一本为入门者准备的参考手册。

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这本书在描述低功耗嵌入式系统中的电源管理和传感器接口设计时,展现出一种明显的年代感。我原以为一本名为“电子控制电路实例”的书,会重点涵盖现代物联网(IoT)设备或便携式仪器中常见的低压差(LDO)稳压器优化、开关电源的效率提升技巧,以及如何利用SPI/I2C接口高效地读取高精度ADC数据。但实际上,书中对电源部分的讨论停留在对线性稳压器工作原理的介绍,对于高效的DC-DC转换器设计几乎没有涉及,更不用说如何进行电磁兼容性(EMC)预评估。在传感器接口方面,它详细描述了如何读取一个简单的电阻式传感器,但对于处理工业级的4-20mA电流环、抗干扰能力强的差分信号采集,以及如何处理来自MEMS传感器的时间同步问题,则缺乏实质性的指导。这种对现代低功耗和高精度信号调理技术的缺失,使得这本书在面向面向21世纪的便携式或无线控制应用时,显得力不从心。我需要的是能解决噪声抑制和功耗优化瓶颈的实例,而不是停留在基础电路搭建的层面。

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