基本信息
书名：电力电子技术
定价：25.80元
作者：廖冬初
出版社：华中科技大学出版社
出版日期：2008-02-01
ISBN：9787560941639
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：12k
商品重量：0.359kg
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内容提要
本书是高等工科院校自动化、机电一体化以及电气工程及其自动化专业学生必修的专业基础课教材。本书的内容涉及各种电力电子器件，DC／DC、DC／AC、Ac／DC和AC／AC四类电力转换电路，电力电子变换系统中的辅助元器件和控制系统，谐振变换电路，以及电力电子技术在电力传输和电力控制、电力补偿中的应用技术。
本书精选和归纳了现代电力电子技术的基本原理和应用技术，并体现了其新发展。全书结构合理，层次分明，适于教学。与教材配套出版的光盘中，有本课程的学习重点、重难点解析、教学课件、习题解答等内容，适于自学使用。
本书适用于自动化、电气工程及其自动化、机电一体化以及高等学校引导性专业目录中的电气工程及其自动化相关专业的本科生，也可供相近专业学生选用或供工程技术人员参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
现代工业的基石：电力电子技术的世界 电力电子技术，作为一门融合了电力学、电子学、半导体技术和控制理论的交叉学科，已成为现代工业体系中不可或缺的关键技术。它如同工业的“血管”与“神经”，支撑着从微小的数码设备到庞大的工业生产线，从清洁能源的开发利用到高效节能的交通系统，无处不在地发挥着核心作用。了解电力电子技术，便是窥探现代社会运行的内在逻辑，洞悉科技进步的驱动力。 一、 電力电子技术的诞生与发展：从“开关”到“智能”的飞跃 电力电子技术的概念，可以追溯到上世纪中叶。早期的电力电子器件，如真空管、气体放电管等，虽然实现了对电能的开关和变换，但存在效率低下、体积庞大、控制不便等局限。真正标志着电力电子技术进入崭新时代的是半导体器件的出现。 晶闸管（SCR）的问世： 1957年，通用电气公司推出了晶闸管，这是一种具有门极控制功能的半导体器件，能够承受大电压、大电流，并且控制精度高，极大地推动了电力电子技术在工业领域的应用，如电机调速、交流电源控制等。 功率晶体管的崛起： 随着半导体工艺的进步，功率双极晶体管（BJT）、功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）以及绝缘栅双极晶体管（IGBT）等功率器件相继问世。这些器件不仅性能不断提升，响应速度更快，开关损耗更低，而且易于驱动和集成，为电力电子设备的小型化、高效化奠定了基础。 微电子与计算机技术的融合： 20世纪末至今，微电子技术和计算机技术的飞速发展，为电力电子技术注入了强大的生命力。微处理器、数字信号处理器（DSP）以及现场可编程门阵列（FPGA）等先进控制器的应用，使得电力电子系统能够实现更复杂、更精确的控制，如软开关技术、智能化故障诊断、通信集成等，极大地提升了系统的性能和可靠性。 从最初简单的电能“开关”，到如今能够实现精确控制、高效变换、智能调度的复杂系统，电力电子技术经历了从“机械式”到“半导体式”，再到“智能化”的深刻变革。 二、 电力电子技术的核心组成：器件、电路与控制 电力电子技术的核心在于三个紧密联系的要素：电力电子器件、电力电子电路与电力电子控制。 1. 电力电子器件（Power Electronic Devices）： 基本功能： 电力电子器件是实现电能控制和变换的“物质基础”，它们能够承受高电压、大电流，并具备快速开关的特性。 主要类型： 二极管（Diodes）： 最基础的电力电子器件，具有单向导电性，常用于整流电路。 晶闸管（Thyristors）： 包括单向晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、门极可关断晶闸管（GTO）等，具有大功率、高可靠性的特点，但控制相对复杂。 功率晶体管（Power Transistors）： 功率MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）： 具有高输入阻抗、快速响应、易于驱动的优点，适用于高频、低压应用。 功率BJT（Bipolar Junction Transistor）： 曾广泛应用于中高压领域，但驱动和损耗方面不如MOSFET和IGBT。 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）： 结合了MOSFET的易驱动性和BJT的耐高压、大电流能力，是目前应用最广泛的功率器件之一，尤其适用于中高压、大功率场合。 其他新型器件： 如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体器件，因其优异的耐高压、耐高温、高频特性，正在逐步替代传统的硅基器件，推动电力电子技术向更高性能方向发展。 2. 电力电子电路（Power Electronic Circuits）： 功能： 电力电子电路是连接电源、负载和控制器的桥梁，通过合理地组合电力电子器件，实现对电能的变换。 主要类型： 整流器（Rectifiers）： 将交流电（AC）转换为直流电（DC）。根据控制方式，可分为不可控整流器（如二极管整流）和可控整流器（如晶闸管整流）。 逆变器（Inverters）： 将直流电（DC）转换为交流电（AC）。是实现交直流转换的关键，广泛应用于电机驱动、UPS（不间断电源）等。 直流-直流变换器（DC-DC Converters）： 改变直流电压的幅值，如升压（Boost）、降压（Buck）、升降压（Buck-Boost）等。是实现电压调节和隔离的重要手段。 交流-交流变换器（AC-AC Converters）： 直接改变交流电压的幅值或频率，如交流调压器、变频器（VFD）。 3. 电力电子控制（Power Electronic Control）： 功能： 控制是电力电子系统的“大脑”，负责对电力电子电路进行精确的调制和管理，以实现期望的电能变换和输出。 控制方式： 脉冲宽度调制（PWM）： 最常用的控制技术，通过改变脉冲信号的宽度来控制功率器件的导通时间，从而实现对输出电压、电流的平滑调节。 移相控制（Phase Control）： 主要用于晶闸管电路，通过调整触发脉冲与交流电压过零点之间的相位差来控制输出。 软开关技术（Soft Switching）： 旨在减小电力电子器件在开关过程中产生的损耗和电磁干扰，如零电压开关（ZVS）、零电流开关（ZCS）等，提高效率和可靠性。 智能化控制： 结合微处理器、DSP、FPGA等先进控制器，实现对系统的实时监控、自适应控制、故障诊断和保护，以及与其他系统的通信集成。 三、 电力电子技术的广泛应用：驱动现代文明的引擎 电力电子技术渗透到现代社会的方方面面，为各个领域的发展提供了强有力的技术支撑。 新能源发电与并网： 风力发电： 变流器将风力发电机产生的变频变压的交流电转换为符合电网要求的交流电。 太阳能发电： 光伏逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为并入电网的交流电，并实现最大功率点跟踪（MPPT），提高能量转换效率。 储能系统： 电池管理系统（BMS）和能量管理系统（EMS）中的电力电子设备，负责电池的充放电控制、能量的调度和优化。 工业驱动与自动化： 电机驱动： 变频器（VFD）是应用最广泛的工业驱动设备，通过精确控制电机的转速和转矩，实现节能和工艺优化。 工业电源： 高频开关电源（SMPS）、可控整流器等，为各种工业设备提供稳定可靠的电能。 电焊机、电弧炉： 采用电力电子技术实现大功率、可调的焊接和冶炼。 电力传输与配电： 高压直流输电（HVDC）： 通过大功率变流器实现远距离、大容量电力的直流传输，减少线路损耗。 柔性交流输电系统（FACTS）： 利用电力电子器件（如STATCOM、SVC）对电网进行动态补偿和控制，提高电网的稳定性和输电能力。 智能电网： 电力电子是构建智能电网的核心要素，实现电力的双向流动、分布式能源的接入和高效管理。 交通运输： 电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）： 电机控制器、车载充电机、DC-DC变换器等电力电子设备是电动汽车的核心组成。 轨道交通： 高速列车、地铁的牵引变流器和辅助电源系统。 航空航天： 飞机电源系统、起落架控制系统等。 信息与通信技术： 计算机电源： 高效开关电源为个人电脑、服务器等提供稳定电源。 通信基站电源： 为通信设备提供可靠电力。 LED照明： LED驱动电源实现 LED 的高效、稳定发光。 家用电器： 变频空调、变频冰箱： 实现节能和精确的温度控制。 电磁炉、电饭煲： 通过电力电子技术实现加热控制。 消费电子产品： 各种充电器、电源适配器。 四、 面临的挑战与未来展望：走向更高效、更智能、更绿色 尽管电力电子技术取得了辉煌的成就，但仍然面临诸多挑战，同时也孕育着无限的未来发展空间。 器件性能的提升： 追求更高的功率密度、更高的开关频率、更低的开关损耗、更优的耐高压特性，是电力电子器件发展的不懈追求。SiC和GaN等宽禁带半导体器件的成熟应用，将是这一方向的重要突破。 控制算法的智能化： 引入人工智能（AI）、机器学习等技术，实现对电力电子系统的预测性维护、自适应优化和故障的自主诊断与恢复。 集成化与模块化： 将多个功率电子功能单元集成到一个模块中，或将不同功能的模块进行标准化组合，可以减小体积、降低成本、提高可靠性。 电磁兼容性（EMC）与热管理： 随着功率密度的提高，电磁干扰和散热问题变得更加突出，需要更先进的设计和材料来解决。 可靠性与寿命： 提高电力电子设备在严苛环境下的长期工作可靠性，延长使用寿命，对于能源、交通等关键领域至关重要。 绿色化与可持续发展： 发展更高效的能量转换技术，减少能源损耗；开发环境友好型材料和制造工艺；促进可再生能源的广泛应用，是电力电子技术的重要使命。 电力电子技术，这门看似深奥的工程学科，实则与我们的日常生活息息相关。它不断突破技术的边界，为人类创造更美好的未来。从每一次手机充电的瞬间，到国家电网的稳定运行，再到新能源汽车的绿色出行，电力电子技术都在默默地贡献着它的力量，驱动着现代文明不断向前迈进。
这本《红楼梦》真是让人欲罢不能啊！曹雪芹老爷子笔下的那些女儿们，每一个都活灵活现，仿佛能从纸页中走出来一样。黛玉的清高孤傲，宝钗的圆融世故，探春的精明强干，湘云的豪爽率真，简直就是一幅封建大家族的众生相。我尤其喜欢描写贾府日常生活的那些细节，从衣食住行到丫鬟婆子的勾心斗角，无不体现出那个时代的风貌。读到宝玉和姐妹们在怡红院里吟诗作对，那种雅致和才情，让人心驰神往。然而，繁华的背后却是无尽的悲凉，抄检大观园那一段，看得我心惊肉跳，那些美好易碎的情景，让人不禁为金陵十二钗的命运感到唏嘘。每次读到“好一似食尽鸟投林，落了片白茫茫大地真干净”，那种宿命的悲剧感就直冲心头，让人掩卷长思，感叹人生的无常。这本书的文字功底更是了得，用词考究，比喻精妙，读起来简直是一种享受，怪不得能成为中国古典小说的巅峰之作。我敢说，这本书的影响力是跨越时代的，无论什么时候拿出来读，都能发现新的感悟。