具体描述
《现代电力电子应用技术》共10章。第1章介绍了电力电子技术的现状及展望。第2章介绍电力电子器件。第3章～第7章依次介绍AC／DC、DC／AC、DC／DC和AC／AC四类基本电力电子变换电路。第8章介绍现代电力电子控制技术：PWM控制技术、软开关技术、矢量控制技术和直接转矩控制技术。第9章介绍电力电子器件和系统的辅助电路。第10章现代电力电子应用技术，包括PWM逆变电路和PWM整流电路、双PWM变频调速电路、交流和直流电源、有源电力滤波器、柔性交流输电系统和高压直流输电技术等内容。《现代电力电子应用技术》适用于电气工程及其自动化专业及相关专业本、专科生，其中现代电力电子技术部分内容可作为上述各专业研究生教学参考。《现代电力电子应用技术》也可供从事电力电子技术、运动控制（交流调速）技术、电力系统及自动化等领域的工程技术人员参考。
《现代电力电子应用技术》——开启能源转型新纪元 在日新月异的科技浪潮中，能源的生产、传输、存储与利用方式正经历着一场深刻的变革。电力电子技术，作为这场变革的核心驱动力之一，以其高效、灵活、智能的特点，渗透到国民经济的每一个角落，并以前所未有的速度重塑着我们的生活。本书《现代电力电子应用技术》正是聚焦于这一关键领域，旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的技术视角，解析其在当今及未来各种应用场景下的核心原理、关键技术、最新进展以及发展趋势。 本书并非是一本单纯的技术手册，更不是一个枯燥的理论堆砌。我们力求将复杂的电力电子概念，通过清晰的逻辑、生动的案例和图文并茂的方式，呈现在读者面前。从基础的电力电子器件（如IGBT、MOSFET、SiC、GaN等）的工作原理与选型，到先进的功率变换拓扑（如多电平变换器、无源/有源谐振变换器、交错并联变换器等）的设计与优化，再到控制策略的演进（如滑模控制、模糊逻辑控制、模型预测控制等）与实现，本书都将一一进行详尽的阐述。我们相信，只有掌握了扎实的理论基础，才能更好地理解和驾驭瞬息万变的实际应用。 核心技术与关键原理的深度解析 本书开篇便系统梳理了电力电子技术的基本概念和发展历程，为读者建立起完整的知识框架。随后，我们将重点深入探讨各类电力电子器件的特性、优缺点以及在不同应用中的最佳实践。例如，在讲述IGBT时，我们会分析其门极驱动电路的设计要点、开关损耗的降低策略、以及在高电压大功率应用中的优势。在介绍SiC和GaN器件时，则会着重分析其在提升效率、减小体积、提高工作频率等方面的颠覆性潜力，并结合实际应用场景，探讨其成本效益分析与可靠性保障。 功率变换器是电力电子系统的“心脏”，本书将花费大量篇幅剖析各类主流功率变换器的电路结构、工作模式、控制方式及其在不同应用中的适用性。从传统的Buck、Boost、Buck-Boost变换器，到面向新能源领域的DC/DC升降压变换器、隔离型变换器，再到应用于高压直流输电（HVDC）和柔性交流输电系统（FACTS）的多电平变换器，我们都将进行细致的设计讲解和性能评估。此外，对于那些极具挑战性的应用，如电磁兼容性（EMC）设计、噪声抑制、热管理以及高可靠性设计，本书也将提供实用的解决方案和工程经验。 控制系统是赋予电力电子设备“智慧”的关键。本书将全面介绍各种先进的控制理论及其在电力电子领域的应用。从经典的PI控制，到能够应对非线性、时变系统的滑模控制、模糊逻辑控制，再到能够提前预知系统状态的模型预测控制，我们都将详细阐述其基本原理、数学模型、仿真方法以及在实际系统中的实现细节。特别是在新能源发电并网、电动汽车充电、智能电网等领域，高效、鲁棒的控制策略是保证系统稳定运行和最佳性能的关键，本书将对此类应用中的控制难点和创新解决方案进行深入探讨。 前沿应用领域的深度剖析 本书的另一大亮点在于其对现代电力电子技术在各个前沿应用领域的深度剖析。我们将不仅仅局限于理论的探讨，更会结合海量的实际工程案例，向读者展示电力电子技术如何驱动着各行各业的创新与发展。 1. 新能源发电与并网： 随着全球能源结构的调整，风力发电、太阳能光伏发电等新能源技术得到了飞速发展。本书将详细介绍新能源发电系统中功率变换器的设计与控制，包括MPPT（最大功率点跟踪）技术、孤岛运行控制、并网逆变器的无功功率补偿、谐波抑制以及电网稳定性保障等关键问题。特别地，对于海上风电、大型光伏电站等复杂应用场景，本书将深入分析其特有的技术挑战与解决方案。 2. 电动汽车与充电基础设施： 电动汽车的普及离不开高效、可靠的电力电子技术。本书将深入探讨电动汽车的驱动电机控制器、车载充电器（OBC）、DC/DC变换器等核心部件的设计与优化。在充电基础设施方面，我们将详细介绍交流慢充、直流快充、无线充电等技术，以及相关的功率变换器拓扑、通信协议和安全保障措施。本书还将关注下一代电动汽车的电力电子技术发展，如更高能量密度、更长续航里程、更快充电速度等。 3. 智能电网与能源互联网： 智能电网是实现能源高效、安全、可持续利用的基石。本书将重点阐述电力电子技术在智能电网中的关键作用，包括高压直流输电（HVDC）、柔性交流输电系统（FACTS）、分布式能源接入、储能系统集成、微电网控制以及需求侧响应等。我们将探讨如何利用电力电子技术实现电网的实时监控、状态评估、故障诊断与隔离，以及电网的柔性化和智能化。 4. 工业驱动与节能： 工业是电力电子技术应用最为广泛的领域之一。本书将深入分析工业电机驱动系统（如变频器）的设计与控制，包括矢量控制、直接转矩控制（DTC）等先进控制策略，以及如何通过电力电子技术实现工业生产的节能降耗。同时，本书还将探讨电动机调速、伺服控制、机器人驱动等领域的技术进展。 5. 消费电子与数据中心： 在消费电子领域，高效、小型化的电源是关键。本书将介绍开关电源、DC/DC变换器在手机、笔记本电脑、家电等产品中的应用，以及如何通过先进的电力电子技术提升产品性能和能效。在快速发展的数据中心领域，高密度、高效率的电源系统对于降低运营成本和碳排放至关重要，本书将对此进行深入剖析。 6. 新兴应用领域： 除了上述传统及热门应用外，本书还将展望电力电子技术在更多新兴领域的应用，如轨道交通牵引、航空航天电源、医疗电子、智能家居、新能源储能系统（如电化学储能、飞轮储能）等，并分析其技术特点与发展前景。 本书的特色与价值 1. 理论与实践的完美结合： 本书在讲解理论知识的同时，大量引入了工程实例和实际应用场景，帮助读者理解理论在实际工程中的落地。 2. 前瞻性的技术视野： 本书不仅涵盖了成熟的电力电子技术，更着眼于行业前沿和未来发展趋势，如宽禁带半导体器件的应用、数字化与智能化控制、新型功率器件与拓扑的探索等。 3. 全面深入的覆盖范围： 从基础器件到复杂系统，从原理到应用，本书力求全面覆盖现代电力电子技术的核心内容，满足不同层次读者的需求。 4. 清晰易懂的表达方式： 本书注重逻辑清晰、语言精练，辅以大量的图表和示意图，力求将复杂的概念以最直观、易懂的方式呈现给读者。 5. 实用性的工程指南： 本书不仅是理论学习的教材，更是一本实用的工程指南，为工程师提供解决实际问题的思路和方法。 谁适合阅读本书？ 本书适合于： 电力电子领域的工程师与技术人员： 帮助他们深入理解最新技术，解决实际工程问题。 电气工程、自动化、电子工程等相关专业的学生： 作为教材或参考书，为他们打下坚实的理论基础。 新能源、电动汽车、智能电网等行业的研究人员： 提供最新的技术动态与研究方向。 对电力电子技术感兴趣的从业者： 帮助他们快速了解和掌握该领域的核心技术。 《现代电力电子应用技术》是一本集理论深度、应用广度与前瞻视野于一体的力作。它将带领读者深入探索电力电子技术的无限可能，共同迎接能源转型的新时代。我们相信，通过本书的学习，您将能够深刻理解电力电子技术在塑造未来能源格局中的关键作用，并为相关领域的创新与发展贡献您的力量。
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