電力電子技術基礎

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頁數:207
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出版時間:2009-1
價格:25.00元
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isbn號碼:9787111251828
叢書系列:
圖書標籤:
  • 電力電子
  • 電力係統
  • 電子技術
  • 基礎
  • 教材
  • 高等教育
  • 電路
  • 變流器
  • 電源
  • 控製
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具體描述

《電力電子技術基礎》涉及電力電子變換係統的基本原理和分析設計方法,主要內容包括電力半導體器件;功率變換電路的拓撲(DC-DC,AC-DC和DC-AC)、分析方法和參數設計;開關器件的驅動和緩衝技術;開關變換係統的調製、建模和閉環控製技術等。《電力電子技術基礎》反映瞭電力電子技術的最新發展,同時又兼顧從器件、電路拓撲到整個係統的基本原理和基本方法。

《電力電子技術精要》:洞悉現代能源轉換的內核 在日新月異的科技浪潮中,電力電子技術以其強大的能量控製和轉換能力,默默驅動著我們生活的方方麵麵,從傢庭中的充電器到工業生産綫上的變頻器,再到新能源發電的並網逆變器,無不閃耀著其智慧的光芒。本書《電力電子技術精要》旨在為讀者搭建一座堅實的橋梁,深入理解這一核心技術背後的原理、關鍵器件及其應用。 本書並非簡單羅列公式和定理,而是著力於構建一個清晰、邏輯嚴謹的學習路徑,引領讀者從基礎概念齣發,逐步深入到復雜係統的設計與分析。我們首先會介紹電力電子技術的基本概念,包括電力電子器件的開關特性、導通壓降、損耗等關鍵參數,以及它們在實現能量轉換過程中扮演的角色。無論是經典的二極管、晶閘管,還是現代的MOSFET、IGBT,都將得到詳細的剖析,使其工作原理和特性一目瞭然。 隨後,我們將聚焦於電力電子變換器這一核心話題。本書將詳細闡述不同拓撲結構的變換器,例如升壓、降壓、升降壓以及隔離型變換器。對於每一種變換器,我們都會深入分析其工作模式、電壓電流關係、能量流動路徑,並探討其優缺點及適用場景。讀者將能夠理解為何在不同的應用場景下會選擇特定的變換器拓撲,以及如何根據設計需求進行閤理的選擇。 功率器件是電力電子係統的“心髒”。本書將花費大量篇幅介紹各種功率器件的構造、工作原理、觸發控製以及散熱設計。從傳統的晶閘管傢族,到更廣泛應用的功率MOSFET和IGBT,再到近年來快速發展的碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)器件,我們將對它們的性能特點、優劣勢進行深入比較,並提供實際應用中的選型建議。同時,關於驅動電路的設計和保護措施,也將是本書的重要組成部分,確保讀者在設計實際電路時能夠充分考慮器件的可靠性。 開關損耗和導通損耗是影響電力電子係統效率的關鍵因素。本書將係統性地講解這些損耗的産生機理,並介紹各種降低損耗的技術,包括軟開關技術、先進的器件封裝技術以及閤理的電路設計。通過理解損耗的根源,讀者將能夠更好地優化係統設計,提高能源利用效率,降低運行成本。 控製是電力電子係統實現精確能量調節的“大腦”。本書將詳細介紹常用的控製策略,如脈衝寬度調製(PWM)技術,以及各種反饋控製方法。從開環控製到閉環控製,從PID控製到更先進的數字控製算法,本書將逐步引導讀者掌握設計高效、穩定的電力電子控製係統的要領。仿真工具的應用也將貫穿其中,幫助讀者直觀地驗證控製算法的有效性。 此外,本書還將涉及電力電子係統中的電磁兼容性(EMC)問題。開關操作過程中産生的電磁乾擾(EMI)是影響係統正常工作的常見挑戰。我們將分析EMI的産生源,並介紹各種抑製EMI的濾波技術和布局設計原則,以確保電力電子設備能夠符閤相關的EMC標準。 考慮到現代電力電子技術日益增長的應用範圍,本書還將引入一些前沿的熱點內容。例如,在新能源發電領域,光伏和風力發電係統的並網技術,其關鍵的逆變器設計和控製將得到介紹。在電動汽車領域,車載充電機(OBC)、DC/DC變換器和牽引逆變器等核心部件的設計理念和挑戰也將有所涉及。智能電網和微電網中的電力電子應用,以及儲能係統的功率變換技術,也將作為擴展內容,為讀者提供更廣闊的視野。 本書的編寫力求理論與實踐相結閤,每一章節都配以豐富的實例和分析,幫助讀者將抽象的理論知識轉化為具體的工程能力。圖文並茂的講解方式,簡潔清晰的語言錶達,旨在讓復雜的電力電子技術變得觸手可及。無論您是電氣工程專業的學生、初入電力電子領域的工程師,還是希望深入瞭解能源轉換奧秘的技術愛好者,《電力電子技術精要》都將是您不可多得的參考書籍。本書將助您紮實掌握電力電子技術的核心要義,為您的職業發展和技術創新奠定堅實的基礎。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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《新能源並網逆變器:控製、建模與測試》這本書,對於我這個專門負責電網側設備接入的公司來說,簡直就是一本“通關秘籍”。它極其側重於電力係統穩定性和電能質量的視角來審視逆變器設計。書中對於鎖相環(PLL)的設計討論可謂是集大成之作,從傳統的基於同步鏇轉坐標係的PLL,到更適應弱電網環境的二階鎖相環(2nd-Order PLL)和基於觀測器的增強型PLL,每一種算法的參數對係統暫態響應的影響,都有詳細的波形對比和穩定性裕度分析。更讓我受益匪淺的是,它花費瞭大量篇幅講解瞭國標和IEEE標準中關於電網支撐能力、快速無功功率注入(Q-injection)的測試流程和判據。以前我們做測試,總是摸著石頭過河,現在有瞭這本書,我可以非常自信地按照規範設計測試方案,確保我們的並網係統能夠順利通過驗收。書中的案例分析往往是基於實際的大型光伏電站或儲能係統故障復現,這種真實感是其他純理論書籍無法比擬的。它教會我的不是如何畫一個開關電路圖,而是如何讓這個電路在真實電網這個“惡劣環境”下穩定、安全地工作。

评分☆☆☆☆☆

我不得不承認,《半導體功率器件的可靠性與失效分析》這本書的閱讀體驗非常“沉重”,因為它關乎到産品生命的終結。這本書的視角非常獨特,它將我們日常使用的IGBT、MOSFET等核心器件,視為一個會“生病”的有機體來研究。作者對熱管理和機械應力耦閤的分析令人印象深刻。他不僅僅停留在結溫的計算上,而是深入到瞭鍵閤綫(Bonding Wire)疲勞斷裂的微觀機理,以及芯片封裝材料熱膨脹係數不匹配導緻的塑封料鼓包現象。書中對加速老化測試(HALT/HASS)的規劃和執行提供瞭極為詳盡的操作指南,特彆是如何設計一個能夠模擬20年戶外運行環境的溫濕度循環測試方案,這對於提升我們産品的質保期限至關重要。我尤其欣賞作者對“首次失效模式”的歸納,很多時候,我們不知道是哪個環節先齣瞭問題,這本書通過大量的失效照片和SEM圖像,直觀地展示瞭擊穿、短路、開路的物理根源。它讓我從“設計功能實現”的思維,提升到瞭“設計長期穩定運行”的高度,是所有從事高可靠性電力電子産品設計人員的必讀之作。

评分☆☆☆☆☆

坦白講,《麵嚮工業物聯網的智能電力電子係統集成》這本書,更像是一本關於未來工廠藍圖的“技術預言書”,它將傳統的電力電子硬件與前沿的數字化技術進行瞭大膽的融閤。這本書的筆法非常“輕盈”且富有前瞻性,它假設瞭硬件平颱已經相對成熟,然後將重點放在瞭如何通過軟件定義電力電子功能上。書中對於基於邊緣計算的分布式控製架構的探討非常具有啓發性,如何將多個變流器作為一個集群,通過實時數據共享和協同控製來優化整個係統的能效,這部分內容讓我大開眼界。我特彆喜歡它關於診斷和預測性維護的章節,如何利用電流、電壓波形中的微小諧波畸變來提前預警開關管的健康狀態,並通過OPC UA等工業協議將這些信息實時上傳到雲端平颱。這本書的知識體係構建非常宏大,它要求讀者不僅要懂硬件,還要懂網絡通信、懂大數據分析。它所描繪的場景——一個能夠自我感知、自我診斷、自我優化的電力電子係統,讓我清晰地看到瞭行業未來十年技術演進的方嚮,它提供的不是具體的電路參數,而是一種係統集成的全新思維框架。

评分☆☆☆☆☆

這本《電力電子技術基礎》的姊妹篇——《現代電機驅動與控製係統設計》簡直是為我這種初入電力驅動領域的工程師量身定做的案頭寶典。它沒有過多糾纏於基礎的半導體器件特性(那些在其他教材裏已經啃得夠多瞭),而是直接切入瞭實際應用的“痛點”。書中對於永磁同步電機(PMSM)的磁場定嚮控製(FOC)的講解,簡直是教科書級彆的清晰。我尤其欣賞它對參數辨識環節的深入探討,不同於以往教材隻給齣一個理想化的模型,作者很實在地列舉瞭溫度漂移、飽和效應等實際乾擾對參數準確性的影響,並提供瞭多種基於觀測器的在綫補償策略。細節之處體現在,它甚至配有大量MATLAB/Simulink的仿真實例代碼截圖和運行結果分析,這極大地縮短瞭理論到實踐的鴻溝。閱讀過程中,我發現自己對於如何設計一個既魯棒又高效的電機控製器有瞭更立體的認知,不再是盲目地套用公式,而是真正理解瞭控製算法背後的物理意義。特彆是關於低速高精度控製和無速度傳感器控製的章節,簡直是解決實際生産綫調試難題的“核武器”。這本書的結構安排非常緊湊,邏輯層層遞進,完全是基於工程實踐需求來組織內容的,讀完後立即就能上手優化現有的驅動程序,實用價值極高。

评分☆☆☆☆☆

我花瞭好大力氣纔把這本《電力電子功率變換器原理與應用》啃完,說實話,如果不是我對高頻開關電路的效率優化有近乎偏執的追求,我可能早就放棄瞭。這本書的理論深度令人震撼,它將電磁兼容性(EMC)問題與開關損耗分析緊密結閤起來,這一點非常少見。作者似乎對如何“榨乾”每一個MOSFET的性能瞭如指掌,書中對於SiC和GaN器件的最新應用案例分析得淋灕盡緻,尤其是關於柵極驅動迴路的布局對dV/dt抑製效果的影響,講解得細緻入微,配圖的分層剖析圖簡直是藝術品。我特彆留意瞭關於無源諧振緩衝電路的設計部分,它不像其他書籍那樣僅僅提供公式,而是詳細推導瞭不同工作模式下的能量傳遞路徑,並給齣瞭基於特定開關頻率的元件選型指南。對我而言,最寶貴的是它對“軟開關技術”的批判性審視,作者沒有盲目吹捧某一種技術,而是基於具體拓撲的拓撲結構缺陷和成本考量,給齣瞭非常中肯的建議。讀完這本書,我感覺自己對高密度電源模塊的設計理念産生瞭一次徹底的重塑,每一個開關動作的背後,都應該有對能量損耗和噪聲生成的深刻理解,這不再是簡單的電路設計,而是一種係統級的藝術創作。

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