电力电子技术释疑与习题解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:葛延津

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:2003-10

价格:10.00元

装帧:

isbn号码:9787810549516

丛书系列:

图书标签:

• 电力电子技术
• 电路分析
• 半导体器件
• 电力变换
• 控制理论
• 仿真技术
• 典型电路
• 习题解析
• 考研
• 教材

《电力电子技术》：探索能量转换的奥秘与应用 电力电子技术，作为现代电气工程领域的核心分支，以其高效、灵活的能量转换能力，深刻地改变着我们的生产生活方式。它不再仅仅是基础理论的堆砌，而是将电能的产生、传输、分配、消耗等各个环节进行精妙调控的智慧结晶。从微小的电子元器件到庞大的工业系统，从家用电器的节能运行到新能源的接入，电力电子技术无处不在，扮演着至关重要的角色。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的电力电子技术学习体验，它不仅仅是知识的传授，更是对原理的透彻理解与实践能力的培养。我们将一同走进这个充满挑战与机遇的领域，揭示能量转换的深层机制，掌握现代电力电子系统的设计与分析方法，并洞悉其在各个前沿领域的创新应用。 第一篇：基础理论与核心器件 在深入探索电力电子技术的宏伟蓝图之前，扎实的基础是必不可少的。本篇将带领读者回顾并巩固电力电子技术所需的核心基础理论。我们将从电磁学、半导体物理的基础知识入手，为理解电力电子器件的工作原理奠定坚实的基础。 半导体器件的物理基础： 深入剖析PN结的形成与特性，理解载流子的输运机制，探讨二极管、三极管等基本半导体器件的伏安特性曲线，以及它们在不同工作状态下的行为。 电力电子器件的家族： 重点介绍电力电子技术中最具代表性的几类器件，包括： 二极管家族： 从普通常用二极管到快恢复二极管、肖特基二极管，理解它们在整流、续流等方面的应用，以及不同类型二极管的优劣势。 晶闸管家族（SCRs）： 详细讲解晶闸管的触发原理、门极控制特性、关断机理，以及它们在交流调压、开关电源中的应用。 功率开关器件： 重点深入研究MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的工作原理、导通压降、开关损耗、热特性等关键参数。理解它们如何通过电压或电流信号实现快速、高效的开关动作，以及在直流-直流变换、逆变等应用中的核心作用。 其他重要器件： 简要介绍GTO（门极关断晶闸管）、IGCT（集成门极换流晶闸管）等高性能器件，了解其特点及应用场景。 驱动与保护电路： 深入讲解如何有效地驱动这些功率器件，包括门极驱动电路的设计要点，以及如何设计可靠的过压、过流、过温等保护电路，确保电力电子系统的安全稳定运行。 第二篇：基本变换器原理与分析 掌握了核心器件的原理后，我们将进入电力电子系统的核心——变换器。本篇将系统地介绍各种基本的电力电子变换器，并深入探讨它们的电路结构、工作原理、数学模型和性能分析方法。 直流-直流变换器（DC-DC Converters）： Buck变换器（降压型）： 详细分析其工作周期，理解电感电流和电容电压的波形，推导其电压传输比，探讨连续导通模式（CCM）和断续导通模式（DCM）的差异。 Boost变换器（升压型）： 同样深入分析其工作原理，推导电压传输比，理解其升压机制。 Buck-Boost变换器（升降压型）： 分析其输出电压的极性与输入电压的关系，掌握其变压功能。 Cuk、SEPIC、Zeta等复式变换器： 介绍这些变换器的结构特点，分析其在特定场合的优势，如隔离、负输出电压等。 多相变换器与多输入/输出变换器： 探讨如何通过组合基本单元来提升功率容量、降低纹波或实现更灵活的控制。 直流-交流变换器（DC-AC Converters / Inverters）： 单相桥式逆变器： 分析其基本工作原理，理解SPWM（正弦脉宽调制）、SVPWM（空间矢量脉宽调制）等调制技术如何生成交流输出，探讨谐波抑制与滤波技术。 三相桥式逆变器： 深入研究其三相输出的产生机制，分析不同调制策略对输出电压、电流波形及谐波含量的影响，以及在电机驱动中的应用。 多电平逆变器： 介绍NPC（中点箝位）、MMC（模块化多电平）等新型逆变器拓扑，分析其在提高输出电压质量、降低器件电压应力等方面的优势。 交流-直流变换器（AC-DC Converters / Rectifiers）： 带源电感滤波的不可控整流器： 分析其输出电压与电流特性，探讨电感滤波的作用。 带源电感滤波的可控整流器（相控整流器）： 深入研究晶闸管在可控整流中的应用，理解触发角对输出电压的影响，分析其谐波特性。 有源功率因数校正（APFC）电路： 重点介绍Boost型、Buck-Boost型APFC电路，分析其工作原理，理解如何减小输入电流谐波，提高功率因数，满足电网要求。 交流-交流变换器（AC-AC Converters）： 开关型变压器（Cycloconverter）： 分析其直接将交流电转换为低频交流电的原理，探讨其应用场景。 交流斩波器： 介绍单相和三相交流斩波器的结构与工作方式，理解其在交流调压方面的应用。 第三篇：控制策略与系统设计 变换器的工作原理固然重要，但如何对其进行精确、高效的控制，以满足不同应用的需求，则是实现电力电子系统功能的关键。本篇将深入探讨各种控制策略，并引导读者掌握系统设计的关键要素。 闭环控制系统： 介绍反馈控制的基本原理，PID（比例-积分-微分）控制器在电力电子系统中的设计与应用，理解其如何稳定输出、快速响应。 调制技术： 脉宽调制（PWM）： 详细讲解各种PWM技术，包括载波PWM（对称、不对称）、空间矢量PWM（SVPWM）等，分析它们如何生成低谐波的输出波形，并与变换器工作模式的对应关系。 调制比与谐波分析： 理解调制比对输出电压幅值和谐波含量的影响。 电力电子系统设计考量： 参数选择： 如何根据系统需求选择合适的功率器件、电感、电容等元件，包括电压等级、电流容量、开关频率、损耗计算等。 散热设计： 功率器件在工作时会产生大量热量，如何进行有效的散热设计（自然对流、强制风冷、液冷等）以保证器件的可靠性。 EMC（电磁兼容性）设计： 电力电子系统产生的电磁干扰（EMI）和对外部电磁场的敏感性问题，以及如何通过滤波、屏蔽等手段来解决。 可靠性与寿命设计： 考虑元器件的长期运行可靠性，以及不同工况下的寿命预测。 软开关技术： 介绍零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）等软开关技术，分析其如何减小器件的开关损耗，提高工作频率，减小EMI。 第四篇：前沿应用与发展趋势 电力电子技术的发展日新月异，不断涌现出新的应用领域和技术创新。本篇将聚焦于电力电子技术在各领域的广泛应用，并展望其未来的发展方向。 新能源发电接入： 光伏发电系统： 探讨光伏逆变器（PCS）的拓扑结构、MPPT（最大功率点跟踪）算法，以及并网逆变器的关键技术，如何实现高效、稳定的光伏发电并网。 风力发电系统： 分析风力发电机变流器（变桨、变流）的组成与控制，以及如何适应风速变化，实现电网的平稳接入。 电动汽车（EV）与混合动力汽车（HEV）： 深入研究电动汽车的电机驱动系统、车载充电机（OBC）、DC-DC变换器等核心电力电子部件，以及其对续航里程、充电效率、整车性能的关键影响。 智能电网（Smart Grid）： 探讨电力电子技术在柔性直流输电（HVDC）、统一潮流控制器（UPFC）、动态电压恢复器（DVR）等方面的应用，如何提高电网的灵活性、稳定性和可靠性。 工业驱动与节能： 分析变频器在各种工业电机驱动中的应用，如何通过调速来大幅度节能，以及在伺服系统、机器人等领域的作用。 消费电子与家用电器： 介绍开关电源在电脑、电视、手机充电器等领域的广泛应用，以及其在节能方面的贡献。 储能系统： 探讨电池管理系统（BMS）和储能变流器（PCS）在削峰填谷、调频调压等方面的作用。 未来发展趋势： 展望宽禁带半导体器件（SiC, GaN）在电力电子领域的应用前景，以及人工智能、大数据在电力电子系统优化控制中的潜力，下一代电力电子技术的创新方向。 本书力求通过深入浅出的讲解、丰富的图示和例证，帮助读者建立起对电力电子技术的系统认知。我们相信，通过对本书内容的学习与实践，您将能够深刻理解能量转换的奥秘，掌握设计、分析和应用电力电子系统的核心技能，并为未来的学习与工作奠定坚实的基础。

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这本书的排版和视觉呈现效果简直是业界典范。很多技术书籍为了塞入大量内容，常常把页面做得密密麻麻，阅读起来非常吃力，但这本**《电力电子技术释疑与习题解析》**却完全没有这个问题。字体大小适中，图表的质量极高，清晰度完全符合专业书籍的标准，尤其是那些复杂的电路拓扑图和波形图，线条干净利落，即使用放大镜看细节也不会模糊。这种对细节的关注，极大地提升了阅读体验。我经常在深夜或者光线不佳的环境下学习，清晰的图表能有效减轻眼睛的疲劳。而且，书本的装帧质量也相当不错，拿在手里有分量感，感觉很耐用，即使经常翻阅也不会轻易散架。这种用心做书的态度，让人感觉作者和出版方对读者是真正的尊重。

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与其他同类书籍相比，这本书在对前沿技术趋势的把握上显得尤为敏锐和到位。虽然它涵盖了电力电子领域的核心基础，但并没有停留在过时的知识点上。书中对新型宽禁带器件（如SiC和GaN）在实际应用中的特性分析，以及它们如何改变现有拓扑结构和控制方式的探讨，篇幅适中且切中要害。它没有陷入过多的理论推导泥潭，而是侧重于讲解这些新技术带来的工程实践上的挑战与机遇。对于希望将自己知识体系与时俱进的工程师而言，这部分内容具有极高的参考价值，它帮助我预判了未来几年行业技术的发展方向，从而能更有效地规划自己的学习路径，确保自己的技能不会落伍。

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这本关于电力电子技术的书籍，从我接触的第一天起，就给我的学习和工作带来了极大的便利。书中的内容组织得非常系统，从最基础的半导体器件原理讲起，逐步深入到各种拓扑结构的应用，再到控制策略的实现，逻辑衔接得非常自然。我尤其欣赏它在原理阐述上的严谨性，每一个公式推导都清晰明了，没有那种含糊不清的理论描述。对于我们这些在实际工程中遇到问题的工程师来说，能够找到一本既有深度又不失实践指导意义的参考书实属不易。书里对不同工作模式下的器件损耗分析也非常透彻，这对于设计高效的电源系统至关重要。另外，书中配的一些经典案例分析，让我对如何将理论知识转化到实际产品设计中有了一个更直观的认识。读完后感觉对电力电子领域有了一个更扎实的基础，很多以前觉得晦涩难懂的概念，现在都豁然开朗了。

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我是一名正在准备职业资格认证的学生，对于大量的习题和解析的需求非常迫切。这本书在这方面的表现绝对超出了我的预期。它的习题覆盖面极广，从基础概念的检验到复杂系统的设计都有涉及，难度梯度设置得非常合理，循序渐进地引导读者攻克难关。最让我感到惊喜的是它的“解析”部分，它不仅仅给出了最终答案，更重要的是详细阐述了解题的思路和背后的物理意义。有些题目，即使用书本上的基本理论也难以立刻得出结论，但书中的解析步骤展示了一种高效的思维路径，这对我提升解题速度和准确性帮助太大了。可以说，这本书与其说是一本教材，不如说是一位全天候待命的私人导师，随时准备为我解惑答疑。

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我不得不说，这本书的“释疑”部分处理得极其巧妙，真正体现了“解惑”的精髓。很多教材在解释一些特定现象或反直觉的结论时，往往会用一句“根据XX原理可得”草草带过，留下读者一头雾水。但这本书不同，它像一个经验丰富的老师，总能找到最贴合实际的类比或者最直观的物理图像来解释那些“为什么”。比如，在讨论开关损耗和电流纹波的关系时，它不仅仅停留在数学公式上，而是结合了热学和磁学效应进行多角度的剖析，让抽象的物理过程变得具象化。这种深入浅出、层层剥茧的讲解方式，极大地增强了读者的理解深度和对知识的掌握程度，不再是死记硬背公式，而是真正理解了现象背后的根本驱动力。

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