Power Electronics

Power Electronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:Muhammad H. Rashid
出品人:
页数:912
译者:
出版时间:2003-08-14
价格:USD 147.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780131011403
丛书系列:
图书标签:
  • 电力电子
  • 电力变换
  • 开关电源
  • 逆变器
  • 整流器
  • 电力系统
  • 电路分析
  • 控制系统
  • 半导体器件
  • 电机驱动
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具体描述

For junior or senior undergraduate students in Electrical and Electronic Engineering. This text covers the basics of emerging areas in power electronics and a broad range of topics such as power switching devices, conversion methods, analysis and techniques, and applications. Its unique approach covers the characteristics of semiconductor devices first, then discusses the applications of these devices for power conversions. Four main applications are included: flexible ac transmissions (FACTs), static switches, power supplies, dc drives, and ac drives.

《功率电子学》一书深入探讨了能量转换的奥秘,揭示了如何高效、可靠地操纵和控制电能,使其满足各种现代技术的需求。本书内容全面,从基础原理到前沿应用,为读者构建了一个扎实的功率电子学知识体系。 在本书的开篇,作者首先回顾了电能转换的历史演进,以及功率电子学在其中扮演的关键角色。随后,将读者带入功率电子学的核心世界,详细介绍了半导体开关器件的物理特性、工作原理以及在不同电路拓扑中的应用。从二极管、晶闸管到功率MOSFET、IGBT,再到最新的SiC和GaN器件,本书都进行了详尽的阐述,帮助读者理解这些器件的性能极限和选择依据。 本书的另一重要组成部分是对各种功率变换器拓扑结构的分析。DC-DC变换器方面,从经典的Buck、Boost、Buck-Boost到更复杂的SEPIC、Cuk、Flyback、Forward、Push-Pull、Half-Bridge、Full-Bridge等,书中都给出了清晰的原理图、数学模型和工作波形分析,并探讨了它们各自的优缺点和适用场景。在AC-DC变换领域,本书涵盖了单相和三相整流器,包括不控整流、半控整流和全控整流,并深入分析了有源功率因数校正(APFC)技术。对于DC-AC变换,则详细介绍了逆变器技术,包括单相和三相逆变器,PWM(脉冲宽度调制)控制策略,以及多电平逆变器等,这些都是实现高效电能转换的关键。 除了基本的变换器拓扑,本书还着重介绍了功率电子系统中的关键设计考量。包括: 电磁兼容性(EMC)设计: 功率电子设备在工作时会产生电磁干扰,本书提供了系统性的分析方法和设计技巧,以减少EMI的产生并提高系统的抗干扰能力,确保设备的正常运行和对环境的保护。 热管理: 功率器件在工作时会产生大量的热量,有效的散热是保证设备可靠性和寿命的关键。本书讨论了各种散热技术,包括自然对流、强制风冷、水冷以及热沉设计等。 控制策略: 功率电子系统的性能很大程度上取决于其控制策略。本书详细介绍了电压模式控制、电流模式控制、滞环控制以及各种高级控制算法,并结合实例讲解了如何实现精确的稳压、稳流和频率控制。 滤波设计: 为了减小输出电压或电流的纹波,滤波器的设计至关重要。本书深入探讨了LC滤波器、RC滤波器等多种滤波器的设计原理和计算方法。 安全与可靠性: 功率电子设备的设计必须考虑安全性和可靠性。本书讨论了过压、过流、过温保护机制,以及元器件的选型和可靠性评估方法。 在应用方面,《功率电子学》一书展示了功率电子技术在众多领域的广泛应用。例如: 工业驱动: 在电机控制系统中,功率电子变频器能够实现电机速度的精确调控,广泛应用于工业自动化、机器人和电动工具等领域。 新能源发电: 在太阳能光伏和风力发电系统中,功率电子变流器将不稳定的直流或交流电能转换为符合电网要求的电能,是新能源并网的关键技术。 电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV): 电池管理系统、电机驱动和车载充电器等都离不开功率电子技术,其效率和性能直接影响电动汽车的续航里程和驾驶体验。 开关电源(SMPS): 广泛应用于计算机、通信设备、消费电子产品等,实现高效、稳定的电源供应。 照明技术: LED驱动器是现代照明的关键,能够实现高效率、长寿命的照明解决方案。 轨道交通: 在高铁、地铁等交通系统中,牵引变流器和辅助电源系统都依赖于功率电子技术。 此外,本书还对一些新兴的功率电子技术进行了展望,例如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料在高性能功率器件中的应用,以及无线电力传输、高效能量存储等前沿领域。 《功率电子学》以其严谨的理论分析、丰富的工程实例和对最新技术趋势的关注,为工程师、研究人员和高年级学生提供了一个理解和掌握功率电子学世界的宝贵资源。阅读本书,将使您深刻理解电能如何在复杂系统中被有效地转化和管理,从而推动各行各业的技术进步。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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在接触到《Power Electronics》这本书之前,我对这个学科的认知可以说是一片模糊。我一直认为它是一门枯燥、只涉及深奥数学公式的学科,但这本书彻底颠覆了我的看法。它以一种非常生动和贴近实际的方式,让我看到了电力电子技术的无限可能。书中对于各种功率变换器的工作原理的讲解,简直如同庖戏图一样清晰。作者并没有简单地给出结论,而是耐心地一步步推导出各个阶段的电压、电流关系,并且结合了波形图,让我能够清晰地看到能量是如何在一个个开关器件的控制下进行转换的。最让我印象深刻的是,书中关于磁性元件的设计和选择部分,解释了电感和变压器在功率变换中的关键作用,以及如何根据不同的应用需求进行优化。这部分内容对于我理解实际电路的设计至关重要。此外,作者还着重强调了控制策略的重要性,讲解了PID控制、开关模式控制等,让我了解到如何才能让这些功率变换器稳定高效地工作。我尤其喜欢书中对于实际系统中的各种损耗和散热问题的分析,这些都是理论模型中常常被忽略但却是实际工程中必须面对的挑战。这本书不仅给我提供了扎实的理论基础,更让我对电力电子工程师所需要具备的综合能力有了更深的认识,这是一个需要兼顾理论、实践和创新思维的领域。

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阅读《Power Electronics》是一次充满惊喜的旅程。我一直对高效的能量转换技术非常感兴趣,而这本书正是满足了我对这方面的求知欲。作者的语言风格非常清晰流畅,将复杂的概念以一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其赞赏书中对于各种控制技术应用的讲解,从基本的电压模式控制到更高级的电流模式控制,以及面向应用的各种优化策略,都讲解得非常到位。通过书中提供的详细分析和图示,我能够清晰地理解每种控制方法的工作原理、动态响应以及对系统性能的影响。让我感到耳目一新的是,书中还对不同功率器件的驱动电路进行了深入的探讨,这部分内容对于确保功率器件的可靠工作至关重要。作者还详细讲解了如何对功率变换器进行效率优化和热管理,这些都是在实际产品设计中不可忽视的关键因素。读完这本书,我对电力电子技术在各个领域的应用有了更深刻的认识,从家用电器到工业控制,再到新能源汽车和航空航天,电力电子技术都扮演着不可或缺的角色。这本书不仅让我掌握了扎实的理论知识,更让我对这个学科的未来发展充满了期待。

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这本《Power Electronics》绝对是我近年来读过的最引人入胜的技术书籍之一,它就像一位经验丰富的导师,循序渐进地引导我深入这个迷人的领域。我一开始对电力电子只是略知一二,带着几分好奇和忐忑翻开了它。然而,书中的内容很快就抓住了我的注意力。作者以一种非常直观和易于理解的方式,从最基本的半导体器件原理讲起,比如二极管和晶体管,然后逐步过渡到更复杂的功率转换拓扑,如Buck、Boost和Buck-Boost转换器。我特别欣赏的是,书中不仅仅是罗列公式和理论,而是大量地运用了丰富的图示和实际应用的案例,比如开关电源在电脑、手机充电器中的应用,以及在电动汽车和可再生能源领域的巨大潜力。每一次阅读都感觉像是在解决一个精心设计的谜题,作者巧妙地将复杂的概念分解成易于消化的部分,让我能够真正理解背后的物理原理和工程考量。即使是一些我之前认为非常抽象的概念,在作者的阐述下也变得清晰明了。我几乎可以感觉到自己大脑中新的神经连接正在形成,对电力电子的理解也在不断深化。这本书不仅满足了我对知识的渴求,更激发了我进一步探索这个领域的兴趣,让我看到了这个学科在现代科技发展中的核心地位。

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《Power Electronics》这本书给我带来了前所未有的启发,它不仅仅是一本教科书,更像是一本能够激发思考的“设计指南”。我之前接触过一些电力电子的教材,但很多都过于侧重理论,读起来枯燥乏味。而这本书却以一种更加“工程化”的视角,将理论知识与实际设计紧密结合。书中对于不同功率变换器拓扑的详细分析,不仅仅是给出了数学模型,更是深入探讨了每种拓扑的优缺点、适用范围以及在实际设计中需要注意的问题。我特别喜欢关于EMI(电磁干扰)和EMC(电磁兼容)的章节,这部分内容在很多教材中都被一带而过,但实际上在电力电子产品设计中至关重要。作者详细阐述了EMI产生的机理,以及如何通过电路设计和布局来抑制EMI,这对于我未来进行产品开发非常有指导意义。此外,书中还涉及了功率集成和模块化设计等前沿技术,让我了解到这个领域正在快速发展,并且涌现出许多创新的解决方案。阅读这本书的过程,我感觉自己不仅仅是在学习知识,更是在学习一种解决问题的思维方式,一种如何将抽象的理论转化为实际可行的工程设计的方法。

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当我拿到《Power Electronics》这本书时,我抱着一种期待又略带怀疑的心态。我知道电力电子是现代电子系统的基石,但往往被认为是技术门槛较高的学科。然而,阅读这本书的过程却是一次愉快的学习体验。作者的叙述风格非常严谨,逻辑性极强,每一章节的内容都像是在为下一章节打下坚实的基础。我特别欣赏书中对于各种半导体器件的特性分析,不仅仅是介绍了它们的静态参数,更深入地讲解了它们在高频开关状态下的动态行为,以及由此带来的损耗和限制。这对于我理解整个系统的性能瓶颈非常有帮助。书中对于不同类型的功率器件,如MOSFET、IGBT、SiC器件等,都有详细的介绍和比较,让我能够根据具体应用选择最合适的器件。另外,让我惊喜的是,这本书并没有局限于理论推导,而是提供了大量的仿真实例和实验数据,让我能够将书本上的知识与实际运行情况进行对比,进一步加深理解。对于我这样一个对电力电子领域充满好奇但又缺乏实践经验的学习者来说,这本书无疑是一本宝贵的参考书,它让我对这个行业有了更全面、更深入的认知,并且让我看到了未来的发展趋势。

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