活学活用电子技术丛书 电子电路故障查找与检修 9787508399416 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名:活学活用电子技术丛书 电子电路故障查找与检修

：19.00元

售价：12.9元,便宜6.1元,折扣67

作者:黄继昌

出版社：中国电力出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787508399416

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.300kg

编辑推荐

内容提要

本书是一本讲述电子电路故障分析与检修方面的读物。全书共分7章，对电路故障查找方法、电子元器件故障分析、单元电路故障分析、收音机故障检修、录音机故障检修、电视机故障检修、小家电故障检修作了详细的介绍。
本书内容丰富、实用性强，可供电子电路检修人员及广大电子技术爱好者阅读。

目录

作者介绍

文摘

序言

现代电力电子系统的奥秘：从理论到实践的深度探索 在当今科技飞速发展的时代，电力电子技术已渗透到我们生活的方方面面，从家用电器到工业自动化，从新能源汽车到智能电网，无不闪耀着电力电子技术的智慧之光。然而，当这些精密的电子设备发生故障时，如何快速、准确地定位并排除问题，成为了许多工程师和技术人员面临的挑战。本书旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，帮助理解复杂电力电子电路的运作原理，并掌握系统性的故障查找与维修方法。 本书并非一本简单的“傻瓜式”维修手册，而是强调“活学活用”的理念。我们深知，电子技术的更新迭代速度极快，单纯记忆固定的故障排除步骤难以应对日新月异的设备。因此，本书的重点在于培养读者深刻理解电路的内在逻辑，掌握分析问题的思维方式，从而能够触类旁通，独立解决各种疑难杂症。 第一部分：电力电子基础理论的坚实基石 在深入探讨故障查找与维修之前，建立扎实的理论基础至关重要。本部分将系统回顾并深入讲解电力电子领域的核心概念和关键理论，为后续的实践操作奠定坚实的基础。 1. 核心器件的解析与应用： 功率半导体器件： 我们将详细剖析各种主流功率半导体器件的结构、工作原理、电特性参数及其在不同应用场景下的优劣势。这包括： 二极管（Power Diodes）： 从普通整流二极管到超快速恢复二极管（FRD）和肖特基二极管（Schottky Diode），深入理解它们的导通压降、反向恢复时间、耐压能力等关键指标，以及在整流、续流等电路中的作用。 晶闸管（Thyristors, SCRs）： 重点讲解其触发控制特性，以及在电机调速、高压直流输电（HVDC）等大功率控制中的应用。 双极型晶体管（Bipolar Junction Transistors, BJTs）： 介绍其电流控制特性，并探讨在低压、中等功率下的应用。 绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistors, IGBTs）： 这是现代电力电子系统中应用最广泛的器件之一。我们将深入分析其电压控制特性、高输入阻抗、低导通损耗以及其优缺点，理解其在逆变器、斩波器等电路中的核心地位。 金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors, MOSFETs）： 重点关注其电压控制特性、极快的开关速度、低导通损耗，以及在开关电源、DC-DC变换器等高速开关应用中的优势。 驱动与保护电路： 功率器件的正常工作离不开精密的驱动和有效的保护。本节将介绍： 栅极/基极驱动电路的设计原则： 如何确保驱动信号的准确性和时序性，避免误导通或关断，以及如何处理高压、高速开关带来的驱动挑战。 过压、过流、过温保护机制： 深入理解各种保护方法的原理，如采样电阻、电流互感器、电压采样、热敏电阻等，以及如何设计可靠的保护电路，防止器件损坏。 软开关技术： 引入零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）等概念，讲解其如何降低开关损耗，提高效率，并对器件寿命产生积极影响。 2. 经典电力电子变换器的原理与分析： AC-DC变换（整流）： 讲解单相、三相桥式整流电路，包括带滤波和不带滤波的情况，分析输出电压和纹波特性，并介绍有源功率因数校正（APFC）技术。 DC-DC变换： 这是实现电压调节和能量转换的关键。我们将深入分析： 升压（Boost）变换器： 原理、工作模式、电压增益分析，以及在电池充电、LED驱动等领域的应用。 降压（Buck）变换器： 原理、工作模式、电压增益分析，以及在电源管理、低压供电等领域的应用。 升降压（Buck-Boost）变换器： 实现电压升高或降低的功能，分析其工作模式和输出电压特性。 Cuk、SEPIC、Zeta变换器： 介绍这些具有隔离或共地功能的拓扑结构，理解其在特定应用中的优势。 DC-AC变换（逆变）： 实现直流到交流的转换，这是电机驱动、不间断电源（UPS）等的核心。我们将详细讲解： 单相、三相电压型逆变器： 分析其基本拓扑结构，PWM（脉冲宽度调制）控制策略（如SPWM、DPWM、SVPWM），理解如何生成高质量的交流输出。 电流型逆变器： 介绍其与电压型逆变器的区别和应用场景。 AC-AC变换（变频）： 实现频率和电压的调节，例如直接变频器（Matrix Converter）和传统AC-DC-AC变频器。 3. 功率变换系统的控制策略： 开关模式控制： 详细介绍各种PWM调制技术，包括固定频率PWM、自适应频率PWM、边沿调制等，理解它们如何影响输出波形和效率。 反馈控制环路： 讲解电压环、电流环的设计，PID（比例-积分-微分）控制器的原理和参数整定方法，如何实现稳定、快速的系统响应。 数字控制与DSP应用： 介绍现代电力电子系统中的数字控制器（如微控制器、DSP）的应用，以及如何实现更复杂的控制算法，如模糊控制、模型预测控制等。 第二部分：故障诊断的科学方法论 理解了电路的基本原理后，我们才能有效地分析和解决故障。本部分将从宏观到微观，系统地阐述故障诊断的科学方法和实用技巧。 1. 故障的分类与产生原因： 常见故障类型： 短路、开路、器件击穿、参数漂移、控制异常、过载、环境影响等。 故障的根源分析： 深入探讨导致这些故障的深层原因，例如设计缺陷、制造工艺问题、元器件老化、过电压/过电流冲击、散热不良、电磁干扰（EMI）、静电放电（ESD）等。理解这些根源有助于从源头上预防故障的发生，并在检修时找到更根本的解决方案。 2. 系统性的故障查找流程： 现象收集与初步判断： 详细指导如何通过观察设备外观、聆听异常声音、测量基本参数（如电压、电流）、查阅报警信息等方式，初步锁定故障的大致范围。 分块检测与排除法： 强调将复杂的系统分解为若干个子模块（如电源模块、控制模块、功率输出模块等），逐一进行检测，缩小故障范围。 关键点测量与信号分析： 介绍在电路的关键节点（如电源轨、信号输入/输出端、关键器件的栅极/基极、集电极/漏极等）进行电压、电流、波形测量的方法。 替换法与实验验证： 在怀疑某个元器件或模块存在问题时，如何安全有效地使用替换法进行验证。同时，强调实验验证在排除故障过程中的重要性。 3. 故障诊断的常用工具与技术： 万用表（Digital Multimeter, DMM）： 基础测量工具，讲解其在直流/交流电压、直流/交流电流、电阻、二极管导通测量等方面的正确使用方法。 示波器（Oscilloscope）： 强大的波形分析工具。我们将深入讲解： 基本操作与设置： 如何正确连接探头、设置时基、垂直灵敏度、触发方式等，以捕获所需的波形。 常见波形分析： 学习识别和分析方波、正弦波、脉冲信号、直流信号的异常，以及如何通过波形判断器件工作状态。 差分探头与隔离探头： 在高压、浮地电路测量中的重要性。 信号发生器（Signal Generator）： 用于向被测电路注入测试信号，观察电路的响应，判断电路功能是否正常。 电子负载（Electronic Load）： 用于模拟实际负载，测试电源在不同负载下的输出特性，以及器件在高负载下的工作稳定性。 热成像仪（Thermal Imager）： 非接触式检测工具，能够直观地显示电路板上的温度分布，快速发现过热的元器件，这往往是故障的早期迹象。 逻辑分析仪（Logic Analyzer）： 用于分析数字信号的时序关系，特别适用于诊断数字控制电路的逻辑错误。 LCR测试仪（LCR Meter）： 用于精确测量电感（L）、电容（C）、电阻（R）等元器件的参数，判断其是否损坏或参数漂移。 第三部分：典型电力电子电路的故障分析与维修实践 理论联系实际是本书的核心。本部分将选取现代电力电子系统中常见的几种典型电路，结合前面学到的理论和方法，进行深入的故障分析和维修案例讲解。 1. 开关电源（SMPS）的故障查找： 电路组成与工作原理回顾： PFC电路、PWM控制器、功率开关管、续流二极管、输出滤波电容、反馈电路等。 常见故障现象： 输出电压不稳定、无输出、输出电压过低/过高、输出纹波大、异常噪音、过载保护频繁触发、器件烧毁等。 故障定位与分析： 输入端故障： 交流输入异常、保险丝熔断、整流桥损坏、APFC电路失效。 开关管驱动与保护： 栅极驱动信号异常、驱动电路损坏、欠压/过压保护失效。 功率开关管击穿： 解释击穿的常见原因（过压、过流、过温、驱动不当），以及如何测量判断。 输出滤波与反馈： 输出滤波电容失效（鼓胀、漏液、容量下降）、反馈电路失真或开路。 控制器异常： PWM控制器芯片损坏或参数设置错误。 维修案例分析： 针对不同型号的开关电源，详细解析具体的故障现象、诊断过程和维修步骤。 2. 变频器（Variable Frequency Drive, VFD）的故障检修： 变频器结构与工作流程： 整流单元、直流母线、逆变单元、控制单元。 常见故障代码与意义： 讲解不同品牌变频器常见的故障代码（如过载、过压、欠压、对地短路、通信故障等）及其对应的可能原因。 整流单元故障： 输入电压异常、整流桥损坏、直流母线电容漏液或失效。 逆变单元故障： 功率模块（IGBT/MOSFET）击穿、驱动电路故障、输出对地短路。 控制单元故障： 控制板损坏、参数设置错误、通信接口故障。 电机侧故障： 电机绝缘不良、绕组短路、过载。 维修案例分享： 针对实际应用中遇到的变频器故障，进行详细的故障诊断、原因分析和修复过程描述。 3. 电动汽车充电桩的故障排除： 充电桩基本构成： AC/DC转换模块、DC/DC变换模块、充电通信模块、安全防护模块。 常见故障分析： 通信故障： 充电桩与电动汽车之间的通信中断或错误。 功率输出故障： 无法输出直流电、输出电压/电流不稳定、功率输出异常。 安全保护失效： 过温保护、过流保护、漏电保护等失效。 输入电源故障： 交流输入异常、接触器故障。 故障诊断与维修： 结合充电桩的特殊性，介绍其特有的故障诊断方法和维修注意事项。 4. 光伏逆变器的故障处理： 光伏逆变器原理与拓扑： 介绍主流的光伏逆变器拓扑结构（如单级、两级逆变）。 常见故障类型： MPPT（最大功率点跟踪）失效： 无法跟踪到太阳能电池板的最大功率点。 并网故障： 无法正常并入电网，或并网质量不合格。 直流侧故障： 直流侧电压异常、功率器件损坏。 交流侧故障： 输出电压/电流异常、电网电压异常。 故障排除策略： 强调对太阳能电池板、MPPT算法、电网接口等进行系统性检查。 第四部分：高级话题与未来展望 1. 电磁兼容性（EMC）与故障预防： EMC基础知识： 干扰源、传播路径、受害者。 EMC设计原则： 如何在电路设计中考虑EMC，减少辐射和传导干扰。 EMC测试与整改： 介绍常见的EMC测试项目以及如何对设备进行EMC整改，从而减少因EMC问题导致的故障。 2. 可靠性设计与寿命预测： 影响器件寿命的因素： 温度、电压、电流、开关次数、环境因素等。 可靠性设计方法： 降额设计、冗余设计、选择高可靠性元器件。 故障预测与状态监测： 介绍一些先进的故障预测技术，如基于AI的预测性维护。 3. 新技术与发展趋势： 宽禁带半导体（GaN, SiC）的应用： 讲解氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等新型半导体材料的优势，以及它们在提高效率、减小体积、提升工作温度等方面的潜力。 智能电网与能源互联网： 探讨电力电子技术在构建未来能源系统中的作用。 人工智能与大数据在故障诊断中的应用： 展望AI技术在自动化故障诊断、预测性维护等方面的广阔前景。 本书力求通过详实的理论讲解、丰富的实践案例和系统的故障排除方法，帮助读者构建起一套完整的电力电子技术知识体系。我们相信，掌握了“活学活用”的精髓，读者将能够自信地面对各种电力电子设备带来的挑战，成为一名优秀的电子技术工程师。