零起点学开关电源设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:周志敏

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2013-1

价格:45.00元

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isbn号码:9787121190261

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《现代电力电子技术与应用》图书简介 面向对象： 本书主要面向电子工程、电气工程及其自动化、自动化、能源科学等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事电力电子系统设计、研发、维护的工程师和技术人员。对于希望系统学习和深入理解电力电子技术核心原理与应用实践的工程技术人员，本书提供了宝贵的理论基础和实践指导。 内容概述： 《现代电力电子技术与应用》是一部全面、深入、系统介绍电力电子技术基础理论、关键器件、典型电路拓扑及其工程应用的专业著作。全书结构严谨，内容涵盖了从电力电子学的基本概念到前沿技术发展的全过程，旨在帮助读者构建扎实的理论框架，并掌握实际工程设计所需的核心技能。 第一部分：电力电子学基础与器件 本书首先系统介绍了电力电子学的基本概念、发展历程以及在现代工业、交通、能源领域中的重要地位。详细阐述了电力电子系统的基本组成（功率变换器、控制电路、开关器件），并重点剖析了现代电力电子器件的特性与应用。 电力电子器件： 深入讲解了半导体器件的发展脉络，重点分析了功率二极管、晶闸管（SCR）、电力晶体管（BJT）、电力MOSFET、IGBT、以及最新一代的 SiC 和 GaN 器件的物理结构、工作原理、性能参数（如导通损耗、开关速度、热管理要求）及其在不同应用场景下的选型原则。特别强调了器件的可靠性设计和驱动电路设计的重要性。 开关电源基础： 对线性电源与开关电源的原理进行了对比，系统介绍了开关电源的基本拓扑结构，包括非隔离型DC/DC变换器（如Buck、Boost、Buck-Boost）和隔离型DC/DC变换器（如反激、正激、半桥、全桥）的工作原理、能量传递机制、电压增益关系、电流纹波分析以及临界导通模式（BCM）与连续导通模式（CCM）的差异与选择。 第二部分：基本功率变换电路与控制 本部分聚焦于电力电子系统的核心功能——功率变换，并深入探讨了实现这些变换所必需的控制技术。 AC/DC变换器（整流器）： 详细阐述了相控整流电路（半控、全控）和有源功率因数校正（PFC）技术。重点分析了单相和三相PFC电路的工作原理，包括电流整形、功率因数校正的理论基础、滞环电流控制和峰值电流控制等主流控制方法的实现机制。同时，探讨了多电平整流技术在改善电网侧谐波方面的应用。 DC/AC变换器（逆变器）： 全面覆盖了从方波逆变器到正弦波脉宽调制（SPWM）和空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的演进。详细分析了单相和三相电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的调制策略、输出谐波分析、死区时间对波形的影响以及滤波器的设计。这些内容是电机驱动和并网系统的基础。 AC/AC变换器： 阐述了交流调压器（AC Choppers）和矩阵变换器（Matrix Converters）的工作原理。特别对矩阵变换器在不使用中间直流环节实现高效交流调功和调频方面的优势与挑战进行了深入探讨。 第三部分：先进控制技术与系统集成 本部分提升到系统级和控制算法层面，讲解了现代电力电子系统实现高性能、高效率所依赖的先进控制方法。 开关电源控制理论： 深入讲解了开关电源环路分析的关键工具，包括小信号建模（状态空间平均法）、传递函数推导、补偿器的设计（PID、Type II/Type III 补偿器）以及环路稳定性判据（如波特图、根轨迹）。强调了输出电压和电流环路的设计顺序与参数整定。 数字控制技术： 随着微控制器（MCU）和DSP的普及，数字控制已成为主流。本章详细介绍了离散时间系统的建模、Z域分析、数字滤波器的设计，以及如何利用高速微处理器实现复杂的调制算法（如SVPWM）和电流/电压反馈控制。 无源与有源滤波技术： 针对功率变换引入的谐波与噪声问题，本书详细介绍了EMI/EMC的基本概念，并重点讲解了输入/输出滤波器的设计原则。对于高级应用，还介绍了有源滤波器（APF）和无源谐波抑制网络的结构与设计。 第四部分：应用领域与前沿发展 最后，本书将理论知识与实际应用相结合，展示了电力电子技术在关键领域的落地实践。 电机驱动系统： 覆盖了永磁同步电机（PMSM）和交流异步电机（IM）的矢量控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）的基本原理，以及变频驱动器（VFD）的系统架构。 可再生能源并网： 详细分析了光伏逆变器（PCS）和风力发电变流器的拓扑结构、最大功率点跟踪（MPPT）算法，以及并网所需的同步、孤岛保护和电能质量控制技术。 高频化与集成化： 探讨了提高开关频率对系统体积和效率的影响，以及下一代电力电子模块（如智能功率模块IPM）的发展趋势，包括集成驱动、保护和传感器技术的应用。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每章理论推导后均配有清晰的工程实例和设计案例分析，帮助读者理解公式背后的物理意义。 2. 器件驱动与保护： 详细讲解了各类功率器件的驱动电路设计细节，这是保证系统稳定运行的关键环节，避免了仅讲解变换器拓扑的不足。 3. 聚焦现代控制： 投入大量篇幅讲解数字控制和高级环路设计，确保读者掌握当前工业界对高性能电源的要求。 4. 图表丰富： 包含大量详细的电路原理图、波形图、参数对比表和设计流程图，便于直观理解复杂概念。 通过学习本书，读者将能够独立完成中高功率等级的电力电子系统的方案设计、关键器件选型、控制策略实现及系统调试工作，为我国电力电子技术领域的创新与发展奠定坚实基础。

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这本书的排版和图示质量，在同类书籍中绝对是数一数二的。很多技术书籍为了节省成本，图纸印得模糊不清，或者关键的波形图看不出细节，读起来非常痛苦。然而，这本书的印刷质量非常精良，即便是那些复杂的开关节点波形图，线条也清晰锐利，关键的参数标注一目了然。我经常需要对比不同拓扑结构的工作原理图，这本书在这方面做得非常到位，每一个模块的框图都画得极具逻辑性，一眼就能捕捉到信息流动的方向。更值得称赞的是，它不仅仅展示了理想状态下的电路图，还穿插了大量的“PCB布局实操建议”。这部分内容对我启发极大，因为我发现很多设计的失败都源于PCB布线环节的疏忽。比如，关于地线处理和高频走线的注意事项，书中配上了好几张“正确示范”和“错误示范”的对比图，这种视觉化的教学效果，远胜过单纯的文字描述。这本书的设计，充分体现了对读者阅读体验的尊重，让人感觉物超所值。

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这本书的文字功底和逻辑架构，简直是教科书级别的典范。我过去读过不少技术书籍，很多作者要么是理论阐述过于晦涩，要么就是实战经验分享得过于零散，难以形成体系。然而，这本书的作者显然是下了大功夫去梳理和提炼知识的。它不仅仅是教你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。比如在讲解开关频率的选择时，书中不仅给出了计算公式，还深入分析了不同频率对电磁兼容性（EMC）和效率的影响，甚至还配有图表对比，直观地展示了权衡利弊的过程。这种深层次的剖析，让我不再满足于表面上的模仿，而是开始主动思考设计背后的物理原理。再者，书中对于一些前沿技术的介绍也处理得恰到好处，没有陷入过度炒作的泥潭，而是非常务实地介绍了它们在实际应用中的价值和局限性。阅读过程中，我经常会停下来，对照着自己手头的项目资料反复研读，那种茅塞顿开的感觉，真是难以言喻。这本书的价值，在于它不仅为你提供了工具箱，更重要的是，它教会了你如何打造一个更高效、更专业的工具箱。

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深入研读这本书，我最大的收获是建立了一种系统性的设计思维框架。很多初学者就像我一样，学了某个模块的知识，但无法将它们有机地整合到一个完整的系统中去。这本书的结构安排非常巧妙，它不是按照元件分类，而是按照“功能模块”来组织内容，从输入级开始，逐步构建到输出级，最后才是保护和控制部分。这种由外到内的构建过程，非常符合工程实践的思路。书中对设计流程的描述极为详尽，从前期的需求分析、参数设定，到中期的仿真验证，再到后期的调试和优化，每一个环节都有清晰的操作指南和注意事项。特别是关于环路补偿的设计那一章，内容深入浅出，它没有回避Bode图和相位裕度这些难点，但通过生动的比喻和实例，让我真正理解了反馈控制的精髓。读完这本书，我感觉自己不再是一个只会堆砌电路模块的“电路焊工”，而是有能力去设计一个稳定、高效的电源系统，这是一种质的飞跃。

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说实话，我本来对这种“教学”类的书籍抱持着一种怀疑态度，总觉得那些名头很大的“零起点”教程最后都会变成一堆晦涩难懂的官方文档的拼凑。但这本书彻底颠覆了我的看法。它的语言风格非常接地气，没有那种高高在上的技术腔调，读起来非常轻松愉快，仿佛是大学里那位最受学生欢迎的老师在给你讲课。我最欣赏的是作者对于“失败案例分析”的坦诚。书中专门辟出了一块区域，详细描述了几种典型的设计“陷阱”，比如热失控的临界点、元件选型不当导致的长期可靠性问题等等。这些血淋淋的经验教训，远比一板一眼的理论讲解来得深刻。它教会我，在电子设计领域，犯错是学习的一部分，但关键是要知道如何避免那些代价高昂的错误。此外，书中提供的那些详细的物料清单（BOM）和推荐的供应商信息，对于我们这些刚起步，对供应链不熟悉的工程师来说，简直是雪中送炭。这表明作者在编写这本书时，是真正站在了实践者的角度来考虑问题的，而不是闭门造车。

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这本书的封面设计很抓人眼球，那种工业风的配色和清晰的字体搭配，一下子就让人觉得内容应该很硬核。我本来对电子设计这块就有点兴趣，但总觉得那些复杂的公式和电路图让人望而却步。拿到这本书后，我最先注意到的是它的编排方式。作者显然很懂得如何引导一个新手，开篇并没有直接抛出那些让人头大的理论，而是从最基础的元器件讲起，甚至连万用表的使用技巧都细致地描述了一遍。这种循序渐进的讲解方式，让我感觉自己不是在啃一本艰涩的教材，而是在跟着一位经验丰富的老师傅学习。特别是关于一些常见故障的排查部分，简直是救命稻草，那些分析思路和实际操作步骤的结合，让我感觉自己一下子就掌握了解决问题的关键所在。我尤其喜欢其中关于“如何用最少的钱做出最可靠的电源”的那一章节，它把理论和成本控制完美地结合起来，让人明白设计不仅仅是技术活，更是经济账。总而言之，这本书在入门引导和实用性上做得非常出色，让人对“从零开始”这个概念有了全新的认识，它不是简单地堆砌知识点，而是真正搭建了一个实践的阶梯。

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