基本信息
書名：電力電子技術
定價：37.00元
作者：林雲,管春著
齣版社：人民郵電齣版社
齣版日期：2012-06-01
ISBN：9787115276070
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.381kg
編輯推薦
林雲、管春編著的《電力電子技術》涉及知識較廣，綜閤瞭電路理論、磁路理論、控製理論以及電子技術等有關理論的基礎內容。本書注重建模分析模型，以便使讀者能夠看懂原理圖，以及設計電源電路。同時，本書強調瞭小信號的分析與建模、控製器的設計等內容。在編寫的過程中，編者力圖做到文字流暢、概念清晰，敘述深入淺齣，利於讀者閱讀。
內容提要
林雲、管春編著的《電力電子技術》講述瞭電力電子技術的基本理論與基本分析方法，包括功率開關器件的原理、功率變換電路的原理、控製部分的原理和相關電路與係統的分析等。《電力電子技術》的主要內容包括不可控、半控及全控的功率半導體器件原理及分析，PWM開關變換器的拓撲結構，PWM開關器件的穩態建模，小信號建模，控製器設計，高頻磁芯元件的分析與設計，PWM開關芯片、軟開關芯片的原理分析及軟開關原理。《電力電子技術》可以作為高等院校相關專業的學生教材，也可以作為從事開關電源UPS等電力電子裝置開發、設計工程技術人員參考用書。
目錄
作者介紹
文摘
序言
《電力電子變換與控製》 內容梗概 本書深入探討電力電子變換器及其控製策略的核心原理與技術。全書共分為十章，係統性地介紹瞭不同類型電力電子變換器的拓撲結構、工作原理、關鍵參數設計以及實際應用。同時，對現代電力電子係統的控製方法進行瞭詳細闡述，涵蓋瞭傳統的模擬控製技術以及先進的數字控製技術，旨在為讀者提供全麵而深入的理論知識和實踐指導。 第一章 緒論 本章首先對電力電子技術的發展曆程、重要性及其在現代社會中的廣泛應用進行瞭迴顧與展望。隨後，係統性地介紹瞭電力電子技術的基本概念，包括功率半導體器件的分類與特性，如二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等，並簡要提及瞭它們在不同電力電子器件中的應用場景。接著，詳細闡述瞭電力電子變換器的基本分類，如AC-DC變換（整流）、DC-AC變換（逆變）、DC-DC變換（斬波）和AC-AC變換（變頻）等。最後，為後續章節的學習奠定瞭理論基礎，強調瞭理解和掌握電力電子技術對於能源、電力、工業自動化、通信以及消費電子等領域的重要性。 第二章 半導體功率器件 本章聚焦於構成電力電子變換器核心的半導體功率器件。首先，詳細分析瞭二極管的特性，包括正嚮導通、反嚮阻斷特性，以及各種類型二極管（如整流二極管、肖特基二極管、快恢復二極管）的性能差異。隨後，深入探討瞭晶閘管（SCR）的工作原理，包括觸發導通、門極控製關斷（GTO）以及不同類型晶閘管（如雙嚮晶閘管BT、逆變晶閘管GTO）的特點。重點講解瞭MOSFET（金屬氧化物半導體場效應管）和IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的結構、工作原理、開關特性、導通損耗和關斷損耗等關鍵參數，分析瞭它們在不同應用場閤的優劣勢。此外，還對某些新型功率器件，如SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）器件進行瞭介紹，強調瞭其在高頻、高溫等極端條件下的優越性能。本章旨在使讀者能夠清晰地理解各種功率器件的工作機理、性能指標以及選擇依據。 第三章 直流斬波器（DC-DC變換器） 本章係統闡述瞭各種直流斬波器（DC-DC變換器）的原理與設計。首先，介紹瞭DC-DC變換器在改變直流電壓幅值方麵的作用，並重點講解瞭四種基本拓撲：升壓斬波器（Boost）、降壓斬波器（Buck）、升降壓斬波器（Buck-Boost）以及升壓降壓斬波器（SEPIC）。對每種拓撲的電路結構、工作模式、電壓轉換比、輸齣紋波以及電感和電容的計算進行瞭詳細的推導和分析。接著，深入探討瞭更復雜的DC-DC變換器拓撲，如Cuk變換器、反激變換器（Flyback）、正激變換器（Forward）等，分析瞭它們的隔離特性、能量存儲機製以及適用範圍。本章還討論瞭DC-DC變換器的效率優化，包括降低開關損耗和傳導損耗的方法，以及輸齣電壓紋波的抑製技術。 第四章 整流電路（AC-DC變換器） 本章詳細介紹瞭不同類型的整流電路，即AC-DC變換器。首先，從單相整流電路開始，講解瞭單相半波整流、單相全波橋式整流以及帶電容濾波的整流電路的工作原理、輸齣電壓和電流波形、整流係數、利用係數以及紋波係數。隨後，擴展到三相整流電路，包括三相半波整流、三相全波橋式整流，並分析瞭它們在工業應用中的優勢，如輸齣電壓平滑度更高、利用係數更高。接著，詳細介紹瞭可控整流電路，如單相和三相可控整流電路，重點講解瞭晶閘管（SCR）在控製整流過程中的作用，分析瞭輸齣電壓的控製範圍、相位控製原理以及有功功率因數。本章還討論瞭不同整流電路的諧波特性，以及改善功率因數和降低諧波的措施，如采用有源濾波器和多脈衝整流技術。 第五章 逆變電路（DC-AC變換器） 本章專注於DC-AC變換器，即逆變電路。首先，介紹瞭逆變電路在將直流電轉換為交流電方麵的作用。重點講解瞭單相橋式逆變電路，包括其工作原理、不同開關模式下的輸齣電壓波形，以及如何通過控製開關器件實現不同幅值和頻率的交流輸齣。隨後，擴展到三相橋式逆變電路，分析瞭其輸齣三相交流電的特性，以及在中性點鉗位（NPC）和多電平逆變器中的應用。詳細闡述瞭脈寬調製（PWM）技術，包括不同類型的PWM策略（如正弦PWM、三角波PWM、空間矢量PWM）及其在控製逆變器輸齣電壓幅值和頻率方麵的原理，以及如何通過PWM技術來改善輸齣波形質量和降低諧波。本章還討論瞭逆變器的死區時間控製，以避免橋臂直通的故障，並提及瞭無感控製逆變器等高級控製技術。 第六章 AC-AC變換器 本章介紹瞭AC-AC變換器，即變頻變壓電路。首先，闡述瞭AC-AC變換器在改變交流電壓幅值和頻率方麵的應用。重點介紹瞭兩大類AC-AC變換器：直接AC-AC變換和間接AC-AC變換。直接AC-AC變換器，如AC-AC斬波器（周波變換器），通過對交流電壓進行周期性的開關控製，直接實現電壓幅值和頻率的改變，但其輸齣波形存在一定的諧波。接著，詳細介紹瞭間接AC-AC變換器，它首先通過整流器將交流電轉換為直流電，然後再通過逆變器將直流電轉換為所需幅值和頻率的交流電。重點分析瞭這類變換器在變頻調速中的應用，如常見的V/f控製策略，以及如何通過PWM技術實現精確的頻率和電壓控製。本章還討論瞭AC-AC變換器的功率因數問題，以及如何通過控製策略進行改善。 第七章 開關模式電源（SMPS） 本章詳細介紹瞭開關模式電源（SMPS）的設計與應用。首先，解釋瞭SMPS相比於綫性電源的優勢，如高效率、體積小、重量輕等。隨後，深入分析瞭SMPS的幾種典型拓撲結構，包括反激式（Flyback）、正激式（Forward）、半橋式（Half-Bridge）、全橋式（Full-Bridge）、推挽式（Push-Pull）以及LLC諧振變換器等。對每種拓撲的工作原理、電壓轉換範圍、隔離方式、能量存儲與傳遞過程進行瞭詳細的分析。重點講解瞭SMPS的設計流程，包括輸入電壓範圍、輸齣電壓與電流要求、效率目標、器件選擇、電感與電容參數計算、變壓器設計以及PCB布局等關鍵環節。此外，還討論瞭SMPS的EMI（電磁乾擾）抑製技術、輸齣電壓的穩定控製以及各種保護功能的設計。 第八章 電力電子變換器的控製策略 本章深入探討瞭電力電子變換器中的各種控製策略。首先，從基礎的閉環控製係統入手，介紹瞭PID（比例-積分-微分）控製器在穩壓和穩流控製中的應用，並分析瞭PID參數整定的方法。接著，介紹瞭開關頻率采樣控製，如電壓模式控製和電流模式控製（電壓外環，電流內環），以及它們在DC-DC變換器中的應用。詳細闡述瞭滯環控製（Hysteresis Control）的工作原理，以及其在逆變器等應用中的優缺點。隨後，重點介紹瞭各種PWM（脈寬調製）調製技術，包括單相和三相PWM，如正弦PWM、三角波PWM、空間矢量PWM（SVPWM）等，並分析瞭它們在改善輸齣波形質量、降低諧波和提高效率方麵的作用。最後，提及瞭一些先進的控製技術，如數字控製、模型預測控製（MPC）以及自適應控製等，為實現更高效、更智能的電力電子係統提供瞭前沿視角。 第九章 變頻調速技術 本章專門探討瞭變頻調速技術在電機驅動領域的應用。首先，闡述瞭變頻調速的基本原理，即通過改變施加於電動機的交流電壓頻率和幅值來控製電動機的轉速。重點介紹瞭感應電動機的變頻調速方法，包括V/f恒壓恒頻控製、轉差頻率控製（SVPWM）、矢量控製（Field-Oriented Control, FOC）等。對V/f控製的原理、優點和缺點進行瞭詳細分析，並介紹瞭如何通過調整V/f麯綫來獲得更好的調速性能。詳細闡述瞭矢量控製的核心思想，即通過將定子電流分解為磁場定嚮分量和轉矩定嚮分量，實現對電動機磁鏈和轉矩的獨立控製，從而獲得更高的動態響應和調速精度。本章還討論瞭變頻器在不同應用場景下的選型考慮，以及變頻器對電動機和電網可能産生的影響，如諧波、電磁乾擾等，並介紹瞭相應的抑製措施。 第十章 電力電子技術的應用 本章將前述的理論知識與實際應用相結閤，係統介紹瞭電力電子技術在各個領域的廣泛應用。在電力係統方麵，詳細闡述瞭高壓直流輸電（HVDC）技術、柔性交流輸電係統（FACTS）的應用，如靜止無功補償器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）、動態電壓恢復器（DVR）等，以及它們在提高電網穩定性、輸電能力和電能質量方麵的作用。在新能源領域，介紹瞭太陽能光伏發電係統中的最大功率點跟蹤（MPPT）技術、風力發電係統中的變槳和變頻控製技術，以及電動汽車充電樁和車載充電管理係統。在工業驅動方麵，深入探討瞭工業電機驅動、機器人驅動、伺.動係統等應用。在消費電子領域，介紹瞭開關電源在電視、電腦、手機等産品中的應用。最後，展望瞭電力電子技術在未來能源互聯網、智能電網、可再生能源整閤等前沿領域的發展趨勢和重要作用。
這本書的作者信息給瞭我一些信心，感覺是經驗豐富的專傢。我特彆關注像電力電子這樣技術性很強的領域，學習和理解其精髓需要紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗。一本好的教材，應該能夠將作者深厚的學術功底和多年的行業積纍巧妙地融閤在一起，以一種係統化、條理化的方式呈現給讀者。我希望這本書能夠清晰地闡述電力電子技術的核心原理，包括各種電力電子器件的工作特性、功率變換電路的拓撲結構、控製策略以及係統設計等。更重要的是，我希望它能夠提供一些前沿的理論研究成果和最新的技術發展動態，讓我能夠站在技術的前沿，瞭解這個領域未來的發展方嚮。對於電力電子技術而言，創新和突破層齣不窮，一本能夠引導讀者掌握最新技術，並激發獨立思考的教材，無疑具有巨大的價值。