电力电子技术实验

电力电子技术实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:栗书贤等编
出品人:
页数:183
译者:
出版时间:2004-8
价格:24.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111147046
丛书系列:
图书标签:
  • 电力电子技术
  • 实验
  • 电路
  • 电力系统
  • 电子技术
  • 教学
  • 实践
  • 高等教育
  • 模拟电路
  • 器件
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具体描述

《电力电子技术实验(第2版)》内容包括单相、三相整流电路、有源逆变、斩波、交流调压、逆变、变频电路,开关电源等内容。为适应教改需要,跟上电力电子技术的发展,相应地增加了单片机数字触发电路、TCF792B集成触发电路、IPM智能功率模块应用电路及设计性实验。《电力电子技术实验(第2版)》附录中选编了相关常用元器件的参数及测试方法,内容全面丰富、实用。不但能满足课程实验要求,还是课程设计、毕业设计、科技创新的重要参考书。“电力电子技术实验”是“电力电子技术”课程的重要组成部分。《电力电子技术实验(第2版)》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《电力电子技术实验(第2版)》主要用于电气工程及自动化专业、自动化专业及其相近专业本科、大专、职业技术院校的“电力电子技术”课程的实验教材,亦可供相关技术人员参考。

《电力电子技术实验》:揭示能量转换的奥秘 本书是一本系统性、实践性兼具的电力电子技术实验指导手册,旨在为读者提供深入理解电力电子器件、电路及系统工作原理的平台。通过丰富多样的实验设计,读者将亲手构建、调试和分析各种电力电子变换器,从而掌握关键的理论知识并培养解决实际工程问题的能力。 内容概述: 全书围绕电力电子技术的核心领域展开,共包含二十余个精心设计的实验项目。这些实验涵盖了从基础的半导体器件特性测试到复杂的高功率变换器系统应用,力求全面展现电力电子技术的广阔图景。 第一部分:电力电子器件与基础变换 实验一:电力电子器件特性测试 目的: 熟悉二极管、晶闸管(Thyristor)、门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和功率MOSFET等典型电力电子器件的基本电气特性,如正向压降、反向漏电流、开关损耗等。 内容: 搭建实验电路,分别对不同类型的功率半导体器件进行静态和动态参数测试。通过观察器件的伏安特性曲线,理解其导通和关断机理。重点分析不同器件在导通压降、开关速度、耐压能力等方面的差异,为后续实验器件的选择提供依据。 实验二:单相半控桥整流电路 目的: 学习晶闸管控制的整流技术,理解单相半控桥整流电路的工作原理,并掌握移相触发控制方法。 内容: 构建单相半控桥整流电路,使用可控触发器(如脉冲发生器)控制晶闸管的导通角度。通过改变触发角,观察输出电压和电流波形的变化,测量输出直流电压和纹波系数。分析负载(阻性、感性)对整流性能的影响。 实验三:单相全控桥整流电路 目的: 掌握晶闸管或IGBT控制的全控桥整流电路,理解其相控整流的优势以及双向导电性。 内容: 搭建单相全控桥整流电路(可使用IGBT代替晶闸管),通过精确控制功率开关器件的开关时序,实现可调的直流输出。重点研究触发信号的设计,并分析在不同负载条件下的输出特性。 实验四:单相逆变电路 目的: 学习DC-AC能量转换原理,理解单相方波、准方波和正弦脉宽调制(SPWM)逆变电路的工作原理。 内容: 分别搭建单相方波逆变电路和基于PWM控制的逆变电路。通过调节PWM信号的占空比和频率,观察输出电压波形,并使用示波器分析其谐波成分。学习如何通过滤波减小谐波,提高输出电压的质量。 实验五:DC-DC变换器(Buck、Boost、Buck-Boost) 目的: 深入理解降压(Buck)、升压(Boost)和升降压(Buck-Boost)DC-DC变换器的工作原理,掌握PWM控制策略。 内容: 分别构建Buck、Boost和Buck-Boost变换器电路,使用PWM信号控制功率开关器件。通过改变占空比,观察输出电压的变化,并测量输出电压的稳定性和效率。分析不同工作模式(连续导通模式 CCM、断续导通模式 DCM)下的输出特性。 第二部分:电力电子变换器的进阶应用与控制 实验六:三相全控桥整流电路 目的: 扩展整流技术至三相系统,理解三相整流电路的相位控制和性能。 内容: 搭建三相全控桥整流电路,学习三相触发脉冲的生成与控制。分析输出直流电压的平滑度以及负载变化的影响。 实验七:三相逆变电路 目的: 学习三相DC-AC转换技术,重点研究载波 SPWM(Carrier-based SPWM)控制下的三相逆变器。 内容: 构建三相PWM逆变器,使用数字信号处理器(DSP)或微控制器生成三相PWM信号。通过改变调制比,观察三相输出电压和电流波形,测量输出电压的幅值和相位,并评估效率。 实验八:开关电源(SMPS) 目的: 综合应用DC-DC变换器原理,设计和分析一个简单的开关电源系统。 内容: 包含一个主变换器(如Boost或Flyback)、驱动电路、控制电路(如TL494或MCU)和输出滤波电路。搭建并调试一个输出恒定电压的开关电源,分析其负载调整率和效率。 实验九:无刷直流电机(BLDC)驱动 目的: 学习BLDC电机的驱动原理,理解电子换向的概念。 内容: 使用霍尔传感器反馈或无传感器反馈技术,驱动BLDC电机。通过控制换向逻辑,实现电机的启动、停止和调速。 实验十:步进电机驱动 目的: 学习步进电机的驱动方式,理解全步、半步、微步进等工作模式。 内容: 使用步进电机驱动器,控制步进电机按照预设的步序运动。通过改变步进方式和脉冲频率,观察电机的运动精度和速度。 第三部分:电力电子系统仿真与设计 实验十一:电路仿真软件应用(如PSIM, MATLAB/Simulink) 目的: 掌握使用专业的电路仿真软件对电力电子电路进行建模、仿真和分析。 内容: 利用仿真软件搭建本书中介绍的各种变换器电路,进行参数扫描、稳态分析和动态响应仿真。学习如何通过仿真验证实验结果,并进行电路优化设计。 实验十二:谐波分析与滤波器设计 目的: 理解电力电子系统产生的谐波对电网和设备的影响,并学习设计滤波电路以改善电能质量。 内容: 通过频谱分析仪或仿真软件,分析逆变器输出电压的谐波成分。设计并验证LC滤波器或有源滤波器在抑制谐波方面的效果。 实验十三:电力电子变换器效率分析与优化 目的: 学习评估电力电子变换器的效率,并探讨提高效率的方法。 内容: 测量不同工作点下变换器的输入输出功率,计算效率。分析导致效率损失的主要因素(如开关损耗、导通损耗、磁芯损耗等),并提出优化设计建议。 实验十四:功率因数校正(PFC)技术 目的: 学习改善电力电子设备对电网功率因数的技术,理解主动PFC和无源PFC的原理。 内容: 搭建简单的PFC电路(如Boost PFC),通过控制策略改善输入电流的波形,使其接近正弦波并与电压同相。 实验器材与准备: 本书的实验设计充分考虑了教学实验室的常用设备,主要包括: 直流电源: 可调直流电源,提供稳定的直流输入电压。 交流电源: 单相/三相交流电源,用于整流实验。 功率开关器件: 晶闸管、GTO、IGBT、MOSFET等,可根据实验需求选择。 驱动电路: 适用于各种功率开关器件的驱动模块。 触发电路: 脉冲发生器、函数发生器、单片机/DSP等,用于产生控制信号。 测试仪器: 示波器(数字存储示波器)、万用表、功率计、LCR测试仪、频谱分析仪等。 无源元件: 电阻、电感、电容(功率电感、滤波电容等)。 电机: 直流电机、步进电机、无刷直流电机等。 面包板/洞洞板: 用于搭建实验电路。 导线、连接器等。 实验方法与注意事项: 在进行每一个实验时,本书都提供了清晰的实验步骤、电路原理图、预期结果和数据记录表格。同时,还强调了以下几点: 1. 安全第一: 实验过程中务必注意用电安全,特别是操作高电压、大电流电路时,应严格遵守实验室安全规程,穿戴绝缘防护用品。 2. 细致观察: 认真观察实验现象,记录各种参数的变化,并与理论分析进行对比。 3. 合理记录: 详细记录实验数据,包括器件型号、参数设置、测量值、波形特征等。 4. 独立思考: 在实验过程中,鼓励读者积极思考,分析可能出现的问题,并尝试解决。 5. 创新实践: 在掌握基本实验内容的基础上,鼓励读者进行一些创新性的改进和扩展。 本书的价值: 《电力电子技术实验》不仅仅是一本实验手册,更是通往电力电子领域深入理解的钥匙。通过理论与实践的紧密结合,本书将帮助读者: 建立扎实的理论基础: 将抽象的理论知识转化为具体的电路行为。 掌握核心的实验技能: 熟悉各种电力电子器件的特性和应用,掌握电路的搭建、调试和测试方法。 培养解决实际问题的能力: 学习分析和解决电力电子电路中的常见问题,为日后从事相关领域的研发、设计和维护工作打下坚实基础。 激发学习兴趣: 通过亲手实践,发现电力电子技术的魅力,激发对该领域的学习热情。 无论您是电力电子领域的初学者,还是希望深入巩固和提升技能的工程师,本书都将是您宝贵的学习伙伴。

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读后感

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用户评价

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这本书给我最大的感受就是“实用”和“启发”。作者在讲解理论知识时,总是能紧密结合实际的工程应用,让我感觉学到的东西不是空中楼阁,而是能够落地的。我尤其喜欢书中对各种功率器件的选型和应用分析。比如,在讲解MOSFET的驱动电路时,作者详细介绍了不同驱动IC的特点,以及如何根据具体的MOSFET参数来选择合适的驱动电路。这对于实际设计中避免驱动不足或者驱动过大导致器件损坏非常有帮助。书中的实验设计也极具匠心。每一个实验都围绕着一个明确的目标展开,并且提供了详细的实验步骤和注意事项。我尝试着去理解实验结果背后的物理意义,并且结合书中的理论讲解进行分析,发现自己对电力电子技术的理解又上了一个台阶。我特别喜欢书中对各种故障模式的分析和排除方法。比如,在讲解一个稳压电路时,作者列举了几种可能出现的故障,并给出了相应的诊断和排除建议。这对于我在实际工作中遇到问题时,能够提供有效的指导。而且,书中的一些概念讲解,比如“软开关”和“硬开关”的对比,以及它们在效率和EMC方面的影响,都让我对电力电子系统的设计有了更深层次的思考。我感觉这本书不仅仅是教会了我如何去做实验,更重要的是,它培养了我解决实际工程问题的能力。

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这本书的讲解方式非常独特,它将理论与实践完美地结合在一起,让我在学习过程中受益匪浅。作者在介绍每一个概念时,都会先从实际的应用场景入手,引发读者的思考,然后才逐步深入讲解其背后的理论。我尤其喜欢书中对各种功率器件的漏电流、阈值电压等参数的详细分析,以及如何通过实验来验证这些参数对电路性能的影响。这让我对器件的实际工作特性有了更直观的认识。书中的实验设计也相当精炼。每一个实验都围绕着一个明确的目标展开,并且提供了详细的实验步骤和注意事项。我尝试着去理解实验结果的意义,并且结合书中的理论讲解进行分析,发现自己对电力电子技术的理解又上了一个台阶。我特别欣赏书中对一些关键参数的测量和分析。例如,在测量变压器的漏感和分布电容时,作者通过实验展示了这些参数对电路性能的影响,并且给出了相应的计算公式。这对于我这样的初学者来说,是非常宝贵的经验。而且,书中的一些概念讲解,比如“共模干扰”和“差模干扰”等,都用非常直观的方式进行了解释,让我能够轻松地理解这些概念。我感觉这本书不仅仅是教会了我如何去做实验,更重要的是,它培养了我对电力电子技术严谨的科学态度。

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这本书真是让我大开眼界,虽然我不是电力电子领域的专业人士,但读完这本书,感觉自己好像“点亮”了许多原本模糊的概念。作者在讲解时,总是能循序渐进,从最基础的二极管、三极管特性讲起,然后逐步过渡到更复杂的IGBT、MOSFET等功率器件的应用。最让我印象深刻的是,书中对每一个实验的讲解都非常细致,不仅仅是告诉你接线图和参数设置,还深入剖析了实验现象背后的物理原理,比如为什么会出现这种波形,这种波形又反映了器件的哪些特性,以及如何根据这些现象来判断器件的工作状态是否正常。我尤其喜欢书中的一些图示,那些电路图和波形图都非常清晰,即便是初学者,也能很快理解。而且,作者还经常会在实验讲解中穿插一些实际应用案例,比如开关电源、变频器等,这让我能够将书本上的理论知识与现实世界中的技术联系起来,大大增强了学习的趣味性和实用性。我发现,书中的实验设计也都很有代表性,涵盖了电力电子领域的核心内容,比如 Buck、Boost、Buck-Boost 等基本拓扑的原理和实现,以及一些更高级的应用,如逆变器和斩波器。在阅读过程中,我尝试着在脑海中模拟实验过程,并且结合自己之前的一些电子基础知识去推测结果,发现书中的解释往往能印证我的想法,或者纠正我的一些误区,这种“自学”和“验证”的过程让我受益匪浅。总而言之,这本书不仅是一本实验指导手册,更像是一本引人入胜的电力电子技术入门教材,为我打开了一扇通往更深层次理解的大门。

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这本书的出版,无疑是为那些渴望深入理解电力电子技术精髓的读者提供了一份宝贵的资源。我作为一个资深的电气工程师,在多年的工作实践中,虽然接触过不少电力电子设备,但对于其内部工作原理的理解,总觉得有些停留在表面。这本书的出现,恰恰弥补了这一遗憾。作者在撰写过程中,似乎充分考虑到了不同读者的知识背景,从理论的引入到实验的设计,都力求严谨而易懂。我特别欣赏书中对各种功率半导体器件的深入剖析,比如对MOSFET的栅极驱动特性、导通损耗、开关损耗等都有详细的论述,并且通过实验来直观地展示这些特性。让我印象深刻的是,书中有专门的一章讲解了电流型和电压型控制策略在直流斩波电路中的应用,并且详细对比了两种控制方式的优缺点,这对于理解实际的电力电子控制系统设计非常有帮助。我尝试着去复现书中的一些实验电路,并通过示波器观察波形,发现书中的实验数据和理论分析高度吻合,这不仅增强了我对理论的信心,也提升了我动手实践的能力。此外,书中对于EMI(电磁干扰)的抑制和EMC(电磁兼容性)的设计也给予了足够的重视,这在实际工程中是至关重要的一环,作者通过实验讲解如何通过滤波、屏蔽等手段来减小电磁干扰,这对于工程师来说是实实在在的帮助。这本书的结构清晰,逻辑严谨,每一个章节都像是一个独立的模块,又相互关联,构成了一个完整的电力电子技术知识体系。读完之后,我感觉自己对电力电子系统的理解上升到了一个新的高度,能够更自信地应对工作中的挑战。

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不得不说,这本书的内容详实,结构清晰,是一本非常值得细读的电力电子技术参考书。我对于书中关于PWM(脉冲宽度调制)的讲解印象尤为深刻。作者并没有简单地给出PWM的生成原理,而是深入剖析了不同调制方式(如自然采样、比例采样)在不同应用场景下的优缺点,并且通过实验来直观地展示这些差异。我尝试着去分析书中的数学推导,并结合示波器上的波形进行比对,发现理论和实践的结合是如此的紧密。书中的实验部分也做得非常出色。每一个实验都提供了详细的电路图、元器件清单、实验步骤和预期结果,让我能够轻松地进行实践。我尤其欣赏书中对一些关键参数的测量和分析。例如,在测量开关电源的效率时,作者详细介绍了如何准确地测量输入输出功率,以及如何计算效率,并且还分析了影响效率的各种因素。这对于我这样的工程师来说,是非常实用的信息。此外,书中还对一些常用的控制芯片和集成电路进行了介绍,并给出了具体的应用电路示例。这让我能够将书本上的理论知识与实际的芯片选型和应用相结合,大大缩短了我的学习周期。我感觉这本书的编写风格非常注重细节,每一个环节都力求做到最好,这使得这本书的质量非常高。

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这本书的阅读体验,对我来说是一次全方位的知识升级。我一直对电力电子技术中的“能量转换”过程感到好奇,这本书正是解答了我心中的疑惑。作者在讲解功率变换拓扑时,不仅仅是展示了电路的结构,更重要的是深入剖析了能量在不同器件之间是如何流动和转化的。我特别喜欢书中对各种开关器件(如MOSFET、IGBT)的详细介绍,包括它们的导通和关断特性,以及在不同工作模式下的损耗分析。这些内容对于理解电力电子系统的效率和可靠性至关重要。书中的实验设计也相当巧妙,通过一系列精心设计的实验,能够直观地展示出不同拓扑的优势和劣势,以及它们在不同应用场景下的适用性。例如,在讲解Boost变换器时,作者通过实验演示了其升压的原理,以及当负载变化时,输出电压的稳定性如何受到影响。我尝试着去理解书中的数学模型,并结合实验结果进行比对,发现理论和实践的结合是如此的紧密。书中还对一些控制策略进行了介绍,比如PID控制在DC-DC变换器中的应用,这让我对如何稳定输出电压有了更深入的认识。我发现,这本书的逻辑结构非常适合我这种喜欢系统性学习的读者,从基础的元器件特性,到基本拓扑,再到更复杂的控制和应用,一步步地构建起我对电力电子技术的完整认知。读完之后,我感觉自己能够更深刻地理解那些电力电子设备背后的运行机制,也为我今后的学习和工作打下了坚实的基础。

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这本书的阅读体验,让我对电力电子技术产生了浓厚的兴趣。作者以一种非常接地气的方式,将复杂的理论知识转化为易于理解的实验内容。我尤其喜欢书中对各种功率器件的特性分析。比如,在讲解IGBT的导通特性和关断特性时,作者通过实验展示了这些特性的实际表现,并且分析了不同驱动方式对这些特性的影响。这让我对IGBT的实际应用有了更深刻的认识。书中的实验设计也相当精巧。每一个实验都围绕着一个特定的主题展开,并且提供了详细的实验步骤和注意事项。我尝试着去理解实验现象背后的物理原理,并且结合书中的理论讲解进行分析,发现自己对电力电子技术的理解又上了一个台阶。我特别欣赏书中对一些关键参数的测量和分析。例如,在测量电感和电容在电路中的作用时,作者通过实验展示了它们对电路性能的影响,并且给出了相应的计算公式。这对于我这样的初学者来说,是非常宝贵的经验。而且,书中的一些概念讲解,比如“纹波”、“效率”和“稳定性”等,都用非常直观的方式进行了解释,让我能够轻松地理解这些概念。我感觉这本书不仅仅是教会了我如何去做实验,更重要的是,它培养了我对电力电子技术的好奇心和探索精神。

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这本书的讲解,让我感觉自己就像是在和一个经验丰富的工程师一起做实验。作者在讲解时,总是能从实际工程的角度出发,用通俗易懂的语言解释复杂的理论。我尤其喜欢书中对各种功率器件的额定电流、额定电压、散热等方面进行的详细分析,以及如何通过实验来验证这些参数对电路性能的影响。这让我对器件的实际选型有了更深刻的认识。书中的实验设计也相当实用。每一个实验都围绕着一个明确的目标展开,并且提供了详细的实验步骤和注意事项。我尝试着去理解实验结果的背后原因,并且结合书中的理论讲解进行分析,发现自己对电力电子技术的理解又上了一个台阶。我特别欣赏书中对一些关键参数的测量和分析。例如,在测量电磁兼容性时,作者通过实验展示了各种干扰源对电路的影响,并且给出了相应的抑制方法。这对于我这样的初学者来说,是非常宝贵的经验。而且,书中的一些概念讲解,比如“共振”和“阻尼”等,都用非常直观的方式进行了解释,让我能够轻松地理解这些概念。我感觉这本书不仅仅是教会了我如何去做实验,更重要的是,它培养了我对电力电子技术解决实际问题的能力。

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说实话,我之前对电力电子这个领域一直知之甚少,感觉它充满了复杂的公式和难以理解的电路。然而,这本《电力电子技术实验》彻底改变了我的看法。作者用一种非常亲切和生动的方式,将原本枯燥的理论知识变得鲜活起来。最让我惊喜的是,书中在介绍每一个实验时,都会先抛出一个问题,或者描述一个实际应用场景,然后引导你去思考,去设计实验来验证。比如,在讲解Buck变换器时,作者并没有直接给出电路图,而是先问我们,“如果我们要将一个高电压降低到另一个较低但可变的电压,我们应该如何设计一个高效的电路呢?” 这种提问的方式,极大地激发了我的好奇心和求知欲。然后,作者才一步步地引入Buck变换器的基本结构,讲解其工作原理,并给出具体的实验步骤。书中的实验步骤清晰明了,甚至连每一个元器件的选择和参数的设置都解释得非常到位,让我这个新手也能轻松上手。我特别喜欢书中那些“你知道吗?”或者“小贴士”的环节,这些小细节往往能解答我心中产生的疑问,或者提供一些实用的技巧。例如,在讲解如何测量功率因数时,书中的一个小提示就让我避免了一个常见的测量错误。而且,书中的实验器材也都是比较常见的,这使得我在条件允许的情况下,能够真正地动手去实践,去验证书中的理论。通过这些亲手操作的实验,我不再是单纯地被动接受知识,而是主动地去探索和发现,这种学习方式让我感觉自己充满了成就感。这本书不仅仅教会了我电力电子技术,更重要的是,它让我爱上了这个领域。

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我必须说,这本书的质量出乎我的意料。我之前接触过一些关于电力电子的书籍,但很多都过于偏重理论,或者实验部分过于简单。这本书在这方面做得非常好,既有扎实的理论基础,又有高质量的实验指导。作者在讲解时,非常注重培养读者的“工程思维”。不仅仅是让你知道“怎么做”,更重要的是让你理解“为什么这样做”。我举个例子,在讲解反激变换器时,作者并没有直接给出完整的电路图,而是先从能量存储和释放的角度出发,一步步引导读者去构思反激变换器的基本结构,然后才引入变压器和开关器件等关键元件。这种“由点到面”的讲解方式,让我对整个电路的形成过程有了更清晰的认识。书中的实验部分也让我印象深刻。实验器材的选择、电路的搭建、参数的设置,以及结果的分析,都做得非常详细和规范。我尝试着按照书中的步骤进行实验,发现即使是一些细微的操作,作者也考虑到了,并且给出了相应的说明。例如,在测量纹波时,书中有专门的章节介绍了如何正确地使用示波器来测量,以及如何解读测量到的波形。这对于初学者来说是极其宝贵的经验。而且,书中的实验覆盖了从基础的DC-DC变换到一些更高级的AC-DC和DC-AC变换,让我能够全面地了解电力电子技术的应用范围。我发现,这本书的编写风格非常注重实践,每一个实验都力求贴近实际工程应用,这对于我这样的读者来说,非常有吸引力。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师,在一步步地引导我掌握这门技术。

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