工业电子学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:沈裕钟

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1978-12-1

价格:11.0

装帧:平装

isbn号码:9787040017656

丛书系列:

图书标签:

• 工业电子学
• 电子技术
• 工业控制
• 传感器
• PLC
• 单片机
• 电力电子
• 自动化
• 电路分析
• 嵌入式系统

好的，这是一份关于《工业电子学》的图书简介，旨在详细介绍该领域的核心内容、重要性以及涵盖的关键技术，且不包含任何重复或表明是人工智能生成的内容。 --- 图书简介：《工业电子学》——驱动现代工业的核心动力 概述：工业自动化的基石 《工业电子学》是一本深入探讨工业自动化、过程控制以及电力电子应用核心技术的专业著作。在全球制造业向智能化、高效化转型的浪潮中，工业电子学不再仅仅是传统电气工程的一个分支，而是构成了现代工业系统的神经中枢和动力源泉。本书旨在为工程师、技术人员、研究人员以及相关专业的学生提供一个全面、系统且实践导向的学习框架，以理解、设计和维护当今复杂的工业电子系统。 本书的编写立足于严谨的理论基础，并紧密结合工业现场的实际应用需求，详尽阐述了如何利用半导体器件和先进的电子技术，实现对工业过程的精确控制、高效能源管理和可靠的数据采集。我们相信，对工业电子学原理的深刻掌握，是实现“工业4.0”愿景不可或缺的关键能力。 第一部分：基础理论与关键器件 工业电子学的实践建立在坚实的电子学和电路理论基础之上。本部分将系统回顾并深化读者对核心元器件的理解，重点关注其在工业环境下的特性和应用要求。 1. 功率半导体器件的演进与应用 工业环境对电子元件提出了远高于消费电子产品的耐压、耐流、散热和可靠性要求。本书将重点介绍新一代功率半导体器件的结构、工作原理及选型标准： 晶闸管（SCR）与GTO： 探讨其在早期高功率控制中的作用，及其在现代系统中的替代与局限性。 功率MOSFET与IGBT： 详细分析这两种器件在开关速度、导通损耗和热管理方面的权衡。特别关注IGBT在电机驱动和变频器中的应用优势。 SiC（碳化硅）与GaN（氮化镓）器件： 深入剖析第三代半导体材料如何突破传统硅基器件的物理限制，实现更高的工作频率、更高的效率和更小的体积，为下一代高频、高功率密度电源和驱动系统奠定基础。 2. 传感器与执行器接口技术 工业系统的核心在于“感知”和“执行”。本部分聚焦于如何将物理世界的信号可靠地转化为电子信号，并反之亦然。 工业传感器原理： 涵盖温度、压力、流量、位置等关键参数的测量原理，重点分析传感器输出信号的线性度、抗干扰能力和数字化接口（如Modbus、IO-Link）。 信号调理与隔离： 讨论如何处理工业现场常见的噪声、浪涌和共模干扰，介绍光耦合、磁耦合隔离技术在保护控制电路和确保系统安全方面的应用。 执行器驱动电路： 详细介绍驱动继电器、接触器、阀门和电磁铁所需的驱动级设计，包括钳位电路和续流保护的设计规范。 第二部分：电力电子变换技术 电力电子是工业电子学的核心应用领域，它负责电能的有效、可控地转换与传输。本书将这一领域划分为直流变换、交流变换及不间断供电三大模块进行深入剖析。 1. 直流电源与斩波电路 非隔离与隔离式DC-DC变换器： 全面解析Buck、Boost、Buck-Boost拓扑的基本工作原理、传函特性及关键设计参数。重点讨论这些电路在DC母线电压调节、电池管理系统（BMS）中的应用。 高频开关电源设计： 探讨如何通过提高开关频率，配合优化磁性元件设计，实现小型化、高效率的工业级开关电源，满足精密仪器的供电需求。 2. 交流驱动与变频技术 工业电机驱动是最大的电力电子应用场景之一。本书将重点介绍实现电机精确速度和转矩控制的关键技术。 AC-DC-AC 变频器（VFD）结构： 详细分解整流器、DC 环节（滤波与储能）和逆变器三大部分的功能。 脉冲宽度调制（PWM）技术： 深入解析正弦波PWM（SPWM）、矢量控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）的数学模型和实现方法。重点讨论如何通过选择合适的PWM策略，优化输出波形的谐波含量，减少对电机和电网的影响。 软启动与制动： 分析晶闸管控制的传统软启动器与现代变频器在电机启动过程中的电流和转矩控制差异。 3. 电能质量与电网交互 随着高功率电子设备的大量使用，电能质量问题日益突出。 谐波与滤波技术： 分析PWM驱动引入的电流谐波源，介绍无源滤波器、有源电力滤波器（APF）的原理和应用，确保工业系统符合电磁兼容性（EMC）标准。 功率因数校正（PFC）： 探讨电路设计如何实现高功率因数，减少无功损耗，满足电网接入规范。 第三部分：工业控制与系统集成 工业电子学最终要落脚于系统的控制与集成。本部分将重点介绍实现自动化控制所需的电子技术手段。 1. 微处理器与数字信号处理（DSP）在控制中的应用 嵌入式系统在工业控制器中的角色： 介绍高性能微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）如何承担复杂的算法运算，如矢量控制、故障诊断和高速数据处理。 实时性要求： 探讨实时操作系统（RTOS）和确定性通信协议（如EtherCAT、PROFINET IRT）如何确保控制指令的精准及时到达。 2. 可靠性、诊断与维护 工业电子设备必须在恶劣环境下长期稳定运行。 热管理与散热设计： 详细阐述如何进行散热路径分析，选择合适的散热器和风扇，确保功率器件在安全温度范围内工作。 故障诊断与保护机制： 讨论过流保护、过温保护、欠压/过压保护的电子电路设计，以及基于状态监测的预测性维护电子模块。 结语：面向未来的工业电子学 《工业电子学》旨在培养读者将理论知识转化为解决实际工业难题的能力。本书的深度和广度，使其成为工程师在面对下一代高效率、高密度、高智能化的工业系统时，不可或缺的技术参考手册。通过对电力电子、先进器件和集成控制技术的系统学习，读者将能够掌握驱动现代工业进步的核心技术脉络。

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我本来是抱着学习一些基础电子元件知识的心态来阅读这本书的，没想到它在“电力电子变换器”这一块的内容如此详尽。从最基础的DC-DC变换器（Buck、Boost、Buck-Boost）到复杂的AC-DC整流器和DC-AC逆变器，作者都给出了非常清晰的原理分析和电路拓扑图。我尤其惊讶于书中对于各种控制策略的讲解，比如电压模式控制、电流模式控制，以及它们在提高变换器性能方面的作用。书中的数学推导虽然不少，但作者都给出了详细的步骤和解释，而且还会用图示来辅助理解，比如通过波形图来展示开关管的导通和关断过程中电压电流的变化。我之前一直觉得电力电子是高深莫测的领域，但读完这部分内容，我感觉豁然开朗。书中还提到了很多关于元器件选择的考量，比如如何根据应用场景选择合适的功率开关器件（MOSFET、IGBT），如何进行散热设计，以及如何处理EMI（电磁干扰）问题。这些细节都显示出作者深厚的实践经验，让我觉得这本书不只是理论研究，而是真正能够指导工程实践的。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，深邃的蓝色背景，配上电路板的线条和一些发光的电子元件，给人的感觉很专业，也很厚重。拿在手里沉甸甸的，纸张的触感也很好，不是那种廉价的滑腻感，而是有点磨砂的质感，翻页的时候也没有刺耳的声音，这点让我觉得很用心。我一直对那些看不懂的电路图和各种奇形怪状的电子器件充满了好奇，总觉得它们背后隐藏着某种神奇的逻辑和力量。这本书的章节目录看起来也比较丰富，从基础的半导体器件讲到更复杂的集成电路，再到一些实际的应用，感觉覆盖面挺广的。我尤其关注了其中关于“功率半导体器件在新能源领域的应用”这一部分，最近新能源汽车和可再生能源领域发展得如火如荼，我对这块的实际应用很感兴趣，想知道那些我们每天都在使用的电器背后，究竟是如何运作的，尤其是那些能够承载巨大能量的器件。而且，书中提到了一些前沿的技术，比如GaN和SiC材料的应用，这让我对未来的电子技术发展有了更多的遐想。虽然我目前还不是专业的电子工程师，但作为一个对科技充满热情的人，我希望这本书能为我打开一扇了解工业电子世界的大门，让我能够理解更多关于现代工业和科技的奥秘，或许还能从中找到一些未来学习和发展的方向。

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这本书的排版设计风格非常现代，大量的图表和流程图让枯燥的技术信息变得生动起来。我印象最深的是关于“工业自动化控制系统”的章节，作者详细介绍了PLC（可编程逻辑控制器）的架构、编程语言以及在生产线上的应用。书中通过一个实际的传送带控制案例，一步一步地展示了如何编写Ladder Diagram（梯形图）来控制电机的启停、传感器的识别以及安全联锁等功能。这种“手把手”的教学方式，对于我这种需要快速掌握新技能的人来说，简直是福音。而且，书中还穿插了一些关于工业现场的“经验之谈”，比如在选择PLC型号时需要考虑哪些因素、如何进行现场布线才能保证信号的稳定、以及一些常见的故障排除方法等等。这些内容往往在传统的教科书中很难找到，却是工程师在实际工作中经常会遇到的。我看到其中有提到一些关于工业物联网（IIoT）的初步概念，虽然还没有深入展开，但也让我看到了未来工业电子技术的发展方向，感觉这本书虽然内容很丰富，但并没有完全脱离实际，而是紧密结合了当前工业发展的需求。

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我拿到这本书的时候，其实对“工业电子学”这个概念并没有一个特别清晰的认知，以为它就是一些枯燥的技术手册。但翻开第一页，就被其中清晰的图示和详细的解释吸引了。例如，在介绍不同类型电容器的章节，作者不仅仅是列出了它们的参数和型号，还非常形象地用类比的方式解释了它们在电路中的作用，比如将电容器比作一个“储能池”，能够缓冲电压的波动，这比单纯的公式推导要容易理解得多。我尤其喜欢书中关于“电磁兼容性（EMC）”的论述，这部分内容对于很多电子产品的设计至关重要，却又常常被初学者忽视。作者深入浅出地讲解了电磁干扰的产生原因、传播途径以及抑制方法，还配有大量的实际案例分析，比如手机信号不稳定、家电互相干扰等问题，是如何通过优化PCB布局、添加滤波电路等方式解决的。这些内容让我意识到，设计一个稳定可靠的电子设备，绝不仅仅是堆砌元件那么简单，还需要考虑很多“软”的因素。书中的案例都非常贴近实际生产中的问题，很多地方的描述我都觉得似曾相识，好像在某个产品的使用说明书或者技术论坛上看到过类似的困扰。这让我觉得这本书的实用性非常强，不仅仅是理论知识的堆砌，更是解决实际问题的宝典。

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这本书的设计风格非常人性化，即使是对电子学知识涉足不深的人，也能从中找到乐趣。我最欣赏的是书中对于“传感器技术及其应用”部分的讲解。作者不仅仅罗列了各种传感器的种类，还详细介绍了不同传感器的核心工作原理，比如电容式传感器如何测量位移，红外传感器如何检测温度，以及超声波传感器如何测距。书中还引用了大量实际的应用案例，比如在汽车上的防抱死系统（ABS）中，轮速传感器是如何工作的；在智能家居中，温湿度传感器如何实现环境监测；甚至在医疗设备中，生物传感器是如何监测人体生命体征的。这些案例都非常生动有趣，让我能直观地感受到电子技术在日常生活中的重要性。此外，书的结构安排也很合理，每个章节都有清晰的引言和总结，便于读者梳理知识脉络。我特别注意到其中对“物联网（IoT）”和“嵌入式系统”在工业场景下的应用进行了初步的介绍，虽然篇幅不多，但已经足够引起我的兴趣，让我对未来电子技术的发展有了更深的思考。

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