电力电子技术实践教程

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出版者:中国农业
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isbn号码:9787109915824
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  • 电力电子技术
  • 实践教学
  • 电路分析
  • 变流器
  • 逆变器
  • 电力系统
  • 仿真
  • 实验
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具体描述

《电力电子技术实践教程》是一本面向电气工程领域学生的实践导向型教材,旨在通过理论与实践相结合的方式,深入浅出地讲解电力电子技术的核心概念、基本原理和实际应用。本书内容涵盖了广泛的主题,从基础的电力电子器件(如二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等)的特性与应用,到各种电力电子变换器(如AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC变换器)的设计、分析与控制,再到实际应用领域(如开关电源、电机驱动、电动汽车、可再生能源并网等)的典型电路和系统。 核心内容与特点: 系统性理论讲解: 本书首先建立扎实的理论基础,详细阐述了半导体器件的工作原理、功率损耗、驱动方法以及散热问题。通过清晰的图示和数学模型,帮助读者理解各种电力电子器件的电气特性和开关行为。 丰富多样的变换器类型: 涵盖了最常用和最重要的电力电子变换器拓扑。 AC-DC变换(整流): 介绍了各种整流电路,包括半波、全波、桥式整流,以及可控整流器(如单相和三相可控整流)。重点分析了不同移相角对输出电压、电流波形以及谐波成分的影响。 DC-DC变换(斩波): 深入讲解了升压(Boost)、降压(Buck)、升降压(Buck-Boost)以及Cuk、SEPIC、Zeta等多种DC-DC变换器的工作原理、纹波特性和效率。同时,也介绍了多相和混合型DC-DC变换器的概念。 DC-AC变换(逆变): 重点阐述了脉宽调制(PWM)技术在DC-AC变换中的应用,包括单极性PWM、双极性PWM、以及空间矢量PWM(SVPWM)等。详细分析了逆变器的输出电压、电流波形、谐波以及功率因数。 AC-AC变换(变频): 介绍了周期性AC-AC变换(如AC斩波)和非周期性AC-AC变换(如直接变频),分析了其工作原理和应用场景。 先进的控制策略: 除了基本的电压型和电流型控制,还介绍了更高级的控制方法,如: PID控制: 分析了如何设计和整定PID控制器以实现稳定的电压或电流输出。 滞环控制: 讲解了其简洁实现方式以及在某些应用中的优势。 软开关技术: 介绍了零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)的概念,以及如何通过附加电路实现软开关,从而降低开关损耗,提高效率,减少电磁干扰。 谐振变换器: 探讨了不同谐振频率和拓扑对变换器性能的影响。 深入的实践导向: 电路分析与设计: 提供详细的电路分析方法,指导读者如何根据具体要求设计电力电子电路,包括元件选型、参数计算和性能预测。 仿真应用: 鼓励并指导读者使用主流的仿真软件(如MATLAB/Simulink、PSIM、LTspice等)对设计的电路进行仿真验证,直观地观察电路的工作波形和性能参数。 实验指导: 提供清晰的实验步骤和注意事项,帮助读者在实际的实验环境中搭建、测试和调试电力电子电路,例如搭建一个简单的Buck变换器或三相逆变器。 案例分析: 结合实际工程应用,如开关电源的拓扑选择与设计、永磁同步电机(PMSM)的驱动方法、太阳能光伏发电系统的最大功率点跟踪(MPPT)技术、电动汽车充电系统等,深入剖析其电力电子核心技术。 本书的目标读者: 本书适合于大学本科和研究生阶段的电气工程、自动化、能源动力等相关专业的学生,以及从事电力电子设备研发、设计、制造和维护的工程师。通过学习本书,读者将能够: 1. 掌握电力电子技术的基本理论和核心原理。 2. 理解和分析各种电力电子变换器的电路结构、工作模式和性能特点。 3. 熟悉电力电子器件的选用和应用,以及驱动和保护电路的设计。 4. 掌握电力电子系统的控制策略和实现方法。 5. 能够利用仿真工具和实验设备进行电力电子电路的设计、分析和验证。 6. 了解电力电子技术在现代能源、工业、交通等领域的广泛应用。 本书的编写力求语言清晰,逻辑严谨,图文并茂,并融入了大量作者在教学和科研实践中的经验,旨在为读者构建一个坚实的电力电子技术知识体系,并激发其在这一领域的学习和创新热情。

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读后感

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用户评价

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我带着一份探究电子世界奥秘的激动心情,开始了我与《电力电子技术实践教程》的奇妙邂逅。作为一名对能源转换和高效利用充满好奇的学生,我一直对电力电子技术在现代社会中的重要作用深感敬畏。这本书的出现,恰似一盏明灯,照亮了我探索未知领域的道路。我在阅读过程中,首先被书中清晰的脉络所吸引。它并没有一开始就抛出复杂的公式和电路,而是从最基础的半导体物理原理入手,循序渐进地引导读者进入电力电子的世界。我尤其喜欢它对于各种电力电子器件的详细介绍,比如MOSFET、IGBT、SCR等,书中不仅解释了它们的结构和工作特性,还深入剖析了它们在不同工作状态下的行为。这为我后续理解复杂的电路打下了坚实的基础。接着,书中对各种经典的电力电子电路拓扑进行了详尽的阐述,包括但不限于各种整流电路、逆变电路、DC-DC变换器等。我特别欣赏书中对于这些电路的分析方法,它不仅仅是罗列公式,而是通过深入的波形分析和状态分析,将电路的工作原理揭示得淋漓尽致。每当读到一个新的电路,我都会仔细研究书中的图示和计算过程,力求理解其中的每一个细节。最让我激动的是,这本书并没有停留在理论层面,而是将大量的篇幅用于实践指导。它提供了许多实际的应用案例,从简单的电源设计到复杂的电机驱动系统,都给出了详尽的步骤和注意事项。我曾经尝试着按照书中的指导,在仿真软件中搭建了一个Buck变换器的模型,并且成功地实现了预期的功能。那一刻的成就感,让我更加坚定了对电力电子技术的热情。这本书的语言风格也很符合我的口味,既有严谨的学术性,又不失通俗易懂的趣味性。它让我觉得,学习电力电子不再是一件枯燥乏味的苦差事,而是一场充满乐趣的智力挑战。

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我是一名对电力电子技术充满热情的在校大学生,一直以来,我都渴望能够找到一本能够真正带领我进入这个精彩领域的书籍。《电力电子技术实践教程》这本书,就像是为我量身定制的导航仪,指引我在这片广阔的知识海洋中航行。从拿到这本书的那一刻起,我就被它严谨而又生动的风格所吸引。它并没有像其他一些枯燥的理论书籍那样,上来就堆砌一堆公式和概念,而是从最基础的半导体器件讲起,逐步深入。我特别喜欢书中对于二极管、三极管、MOSFET、IGBT等核心器件的讲解,它不仅详细介绍了这些器件的物理结构和工作原理,还通过大量的实验数据和图示,直观地展示了它们的特性曲线和应用场景。这让我对这些“幕后英雄”有了更深刻的认识。然后,这本书很巧妙地将这些器件组合起来,讲解了各种电力电子电路的构建。我印象最深刻的是关于AC-DC转换和DC-DC转换的部分,书中详细分析了各种整流器和变换器的拓扑结构、工作模式以及优缺点。例如,对于Buck变换器,书中不仅给出了理想模型下的分析,还详细讲解了实际电路中存在的损耗和寄生效应,以及如何通过元器件的选择和电路优化来提高效率。更让我惊喜的是,书中提供了大量的实践指导。它鼓励读者动手实践,通过仿真软件或者实际的实验电路来验证理论知识。我曾经按照书中的指导,在Proteus软件中搭建了一个简单的Boost变换器,并且成功地实现了电压升压的功能。那一刻的喜悦,让我深深地体会到了学习的乐趣。书中关于电机驱动和功率因数校正的章节也让我大开眼界,它让我了解了电力电子技术如何在工业自动化和能源领域发挥着举足轻重的作用。这本书的语言风格通俗易懂,但又不失专业性,它让我觉得,即使是复杂的电力电子技术,也能变得触手可及。

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我作为一名在电子技术领域摸爬滚打多年的工程师,一直都在寻找能够深化我对电力电子技术理解的资料。《电力电子技术实践教程》这本书,正是这样一个宝藏。我之所以对它情有独钟,是因为它完美地平衡了理论深度和实践应用。在阅读这本书的过程中,我发现它不仅仅是简单的知识堆砌,而是构建了一个逻辑严谨、内容丰富的知识体系。我特别欣赏书中对于各种电力电子器件的深入分析,它不仅讲解了器件的基本原理,还着重阐述了器件的选型依据、性能评估以及在实际应用中需要注意的问题。例如,书中关于IGBT的讲解,就涵盖了正向偏置SOA、反向偏置SOA、瞬态热阻等概念,这些都是在设计高功率电力电子设备时必须考虑的关键因素。接着,书中对各种电力电子电路拓扑的讲解也让我耳目一新。它并没有仅仅停留在 textbook 的介绍,而是深入挖掘了各种拓扑的优缺点、适用范围以及在实际工程中可能遇到的挑战。我特别喜欢书中对于多电平变换器和软开关技术的介绍,这些都是提高电力电子系统效率和性能的前沿技术。更让我欣喜的是,书中提供了大量的实战案例和设计指南。它不仅仅是讲解原理,更重要的是教你如何将这些原理转化为实际的产品。例如,书中关于开关电源设计的部分,就提供了一个非常详细的设计流程,从功率需求分析到元器件选型,再到PCB布局和EMC设计,都给出了具体的指导。这对于我这样一个需要将理论知识转化为生产力的工程师来说,无疑是雪中送炭。书中关于电机控制和新能源接入的章节也让我看到了电力电子技术的广阔前景,它让我对这个领域充满了新的期待。这本书的语言风格虽然专业,但却非常清晰易懂,它让我觉得,即使是复杂的技术问题,也能被条理分明地呈现出来。

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作为一名即将步入电力电子行业的工程师,我深知理论知识与实践技能并重的重要性。在琳琅满目的技术书籍中,《电力电子技术实践教程》以其务实的风格和全面的内容吸引了我。我希望这本书能够弥合我在理论学习和实际工程应用之间的鸿沟,帮助我掌握真正解决问题的能力。在翻阅此书的过程中,我被书中对于每一个概念的细致讲解所折服。它并没有仅仅停留在定义和公式的层面,而是通过丰富的图例和深入的分析,将抽象的理论概念具象化。我特别欣赏书中关于各种电力电子器件的性能参数和选型依据的讲解,这对于我进行实际电路设计至关重要。例如,书中对于不同类型的MOSFET在导通压降、开关损耗、耐压能力等方面的比较,以及它们在不同应用场景下的适用性分析,都为我提供了宝贵的参考。此外,书中对于各种DC-DC变换器拓扑结构的讲解也让我印象深刻。它不仅详细阐述了Buck、Boost、Buck-Boost等基本拓扑的工作原理,还深入分析了连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)的区别,以及它们对电路性能的影响。更重要的是,书中还提供了如何进行效率优化、如何减小电磁干扰(EMI)以及如何进行热设计的实用技巧,这些都是在实际工程中至关重要的考量因素。书中对功率因数校正(PFC)电路的讲解也让我受益匪浅,它详细介绍了升压式PFC电路的工作原理和控制策略,并给出了相关的设计公式和仿真实例。这对于我今后设计符合能源效率标准的产品非常有帮助。书中关于逆变器控制策略的章节,如SPWM、SVPWM等,也让我对如何生成高质量的交流输出有了更深入的理解。这本书的案例分析部分更是亮点,它展示了如何将所学的理论知识应用于实际的电力电子设备设计,例如开关电源、变频器、电动汽车充电桩等。这些案例分析让我能够看到理论与实践的完美结合,并从中学习到宝贵的工程经验。

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作为一名初次接触电力电子领域的学生,我抱持着忐忑又充满期待的心情翻开了这本《电力电子技术实践教程》。这本书的封面设计简洁明了,透露出一种严谨而又务实的风格,这让我对即将展开的学习之旅充满了信心。在阅读之前,我脑海中对于“电力电子”的认知还停留在一些模糊的概念上,比如变压器、整流器之类的基础知识,但具体到实际应用和原理,我感到自己知识的匮乏。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师,循序渐进地引导我,从最基础的半导体器件入手,逐步深入到各种电力电子电路的设计、工作原理以及在实际工程中的应用。我尤其关注书中的实践部分,希望它能提供一些动手操作的指导,让我能够通过实际的搭建和调试来加深对理论知识的理解。我非常期待书中能够出现一些经典的电力电子电路,例如AC-DC转换、DC-DC转换以及DC-AC转换等,并且能够详细讲解它们的设计思路、元器件选型以及性能分析。同时,我希望能看到书中对不同拓扑结构在效率、功率密度、电磁兼容性等方面的优缺点进行比较,帮助我形成一个初步的判断能力,知道在不同的应用场景下应该选择哪种方案。对于书中的案例分析,我期望它能够贴近实际工程,涵盖一些工业界常用的电力电子设备,例如开关电源、变频器、逆变器等,并且深入剖析这些设备的内部结构、控制策略以及可能出现的故障及排除方法。我希望这本书的语言风格能够通俗易懂,避免过于晦涩的术语,并且能够辅以大量的图示和表格,帮助我更好地理解复杂的概念。总而言之,我希望这本《电力电子技术实践教程》能够成为我学习电力电子技术的一块坚实基石,让我能够扎实地掌握这门技术,并为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

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怀揣着对电力电子技术的好奇与敬畏,我翻开了《电力电子技术实践教程》。作为一名渴望将理论知识应用于实际工程的初学者,我对这本书寄予厚望,希望它能成为我通往电力电子世界的敲门砖。从封面设计到内容编排,这本书都透露出一种严谨与务实的风格。我欣喜地发现,它并没有一开始就抛出晦涩难懂的公式,而是从最基础的半导体器件入手,循序渐进地引导读者。书中对于二极管、晶体管、MOSFET、IGBT等关键器件的讲解,既有对其内部物理机制的深入剖析,也有对其在不同应用场景下特性的详细描述。我尤其喜欢书中通过大量的实验数据和图示来展示这些器件的性能,这让我能够直观地理解它们的行为。接着,本书巧妙地将这些器件组合起来,构成了各种经典的电力电子电路。我印象最深刻的是对AC-DC、DC-DC、DC-AC变换器的讲解,它不仅阐述了各种拓扑的原理,还详细分析了其工作模式、优缺点以及在实际工程中可能遇到的问题。例如,书中在介绍Buck变换器时,就详细分析了其在连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)下的区别,以及如何通过参数设计来优化其性能。更让我惊喜的是,本书将大量的篇幅用于实践指导。它鼓励读者动手实践,提供了许多实际的应用案例和设计流程。我曾尝试按照书中的指导,在仿真软件中搭建了一个简单的Boost变换器,并且成功地实现了预期的功能。那一刻的成就感,让我对电力电子技术的热情更加高涨。书中关于电机驱动和功率因数校正的章节也让我大开眼界,它让我了解了电力电子技术如何在工业自动化和能源领域发挥着至关重要的作用。这本书的语言风格通俗易懂,但又不失专业性,它让我觉得,即使是复杂的电力电子技术,也能变得触手可及。

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我对《电力电子技术实践教程》这本书的整体印象可以说是非常深刻,它不仅仅是一本教材,更像是一位良师益友。我之所以选择这本书,是因为我在电子电气工程的学习过程中,对电力电子这一领域产生了浓厚的兴趣,特别是它在现代能源系统、工业自动化以及消费电子等领域的广泛应用,让我感到十分着迷。然而,我之前对这方面的知识储备相对薄弱,常常在阅读一些专业文献时感到力不从心。因此,我迫切需要一本能够系统地梳理知识体系,并且能够提供大量实践指导的书籍。这本书恰好满足了我的需求。它从最基本的概念讲起,比如半导体材料的特性,PN结的形成和特性,二极管、晶体管等基本器件的原理和应用。然后,循序渐进地深入到更复杂的电力电子电路,例如各种类型的整流器、逆变器、斩波器等。我特别欣赏书中对于每一个电路的讲解都非常透彻,不仅阐述了其工作原理,还详细分析了各个工作模式下的电流和电压波形,并且给出了相关的数学推导。这对于我理解电路的动态行为至关重要。此外,书中大量的实例分析让我受益匪浅。它没有停留在理论层面,而是将理论知识与实际应用紧密结合,通过具体的案例展示了电力电子技术在不同领域的应用。我印象最深刻的是关于开关电源的部分,书中详细介绍了不同拓扑结构(如Buck, Boost, Buck-Boost)的原理、设计要点和补偿方法,并且给出了实用的设计流程,这对于我未来设计自己的电源模块非常有帮助。而且,书中还提到了许多关于电磁兼容性(EMC)和热管理方面的设计考量,这都是在实际工程中非常关键的因素,但往往在一些理论教材中被忽略。这本书的图文并茂,各种电路图、波形图、PCB布局图等都清晰明了,极大地降低了我的阅读难度。它真的让我感觉到,电力电子技术并非遥不可及,而是可以通过系统学习和实践来掌握的。

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对于任何渴望深入理解电力电子技术精髓的人来说,《电力电子技术实践教程》无疑是一本不可多得的宝藏。我之所以如此推崇这本书,源于它在理论深度和实践应用之间取得的完美平衡。当我翻开这本书时,就被其清晰的逻辑结构和由浅入深的讲解方式所吸引。它从最基本的半导体器件原理出发,层层递进,直到复杂的电力电子系统设计。我特别赞赏书中对各种功率器件的深入分析,它不仅解释了器件的物理结构和工作特性,更重要的是,它详细阐述了器件的选型依据、性能评估以及在实际应用中需要注意的关键细节。例如,书中关于IGBT的讲解,就涵盖了SOA(安全工作区)、瞬态热阻、开关损耗等核心概念,这些都是在设计高功率电力电子设备时必不可少的设计考量。书中对各种DC-DC变换器拓扑的讲解也让我印象深刻,它不仅深入分析了Buck、Boost、Buck-Boost等基本拓扑的工作原理,还详述了它们在不同工作模式下的性能表现,以及如何通过参数优化来提升效率和稳定性。我印象最深刻的是书中关于开关电源设计的部分,它提供了一个非常详尽的设计流程,从功率需求分析、元器件选型,到PCB布局和电磁兼容性(EMC)设计,都给出了清晰的指导。这对于我这样一个需要将理论知识转化为实际产品研发的工程师来说,具有极高的参考价值。书中还深入探讨了功率因数校正(PFC)、软开关技术以及多电平变换器等高级主题,这些都为我提供了进一步学习和研究的方向。书中关于电机驱动和新能源接入的章节,也让我看到了电力电子技术在现代工业和绿色能源发展中的巨大潜力。这本书的语言风格严谨而又生动,大量的图示和表格使复杂的概念变得直观易懂,它让我觉得,学习电力电子技术不再是一件枯燥的任务,而是一场充满乐趣的探索之旅。

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当我第一次翻开《电力电子技术实践教程》这本书,就被它所展现出的深厚专业底蕴和对实践的关注所深深吸引。作为一名在电力电子领域探索多年的学习者,我一直都在寻求能够帮助我理解并掌握复杂电路设计的书籍,而这本书恰好满足了我的期待。书中首先从基础的半导体物理入手,为读者构建了一个扎实的理论基础,让我能够理解各种电力电子器件的工作原理。接着,它系统地介绍了各种AC-DC、DC-DC、DC-AC变换器的拓扑结构和工作特性。我尤其欣赏书中对于各种变换器在不同工作模式下的详细分析,通过深入的数学推导和波形图示,将复杂的电路行为清晰地展现在读者面前。更让我惊喜的是,书中将大量的篇幅用于实际的应用案例和设计指导。它不仅仅是讲解理论,更是教导如何将理论付诸实践。例如,在介绍开关电源设计时,书中详细讲解了如何根据功率需求选择合适的拓扑结构,如何进行元器件的选型,以及如何进行PCB布局以减小寄生参数和提高电磁兼容性。这些实用的指导对于我这样的工程师来说,无疑是宝贵的财富。书中关于电机驱动和变频器控制的章节也让我受益匪浅,它让我了解了电力电子技术在工业自动化领域的广泛应用,并学习到了如何通过控制策略来优化电机的运行效率和性能。此外,书中关于新能源发电和并网技术的介绍,也让我看到了电力电子技术在绿色能源发展中的重要作用。这本书的语言风格严谨而不失可读性,它让我觉得,即使是复杂的电力电子技术,也能变得清晰明了,易于理解。

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我对《电力电子技术实践教程》这本书的感受,可以用“如获至宝”来形容。作为一名电子工程专业的学生,我在学习过程中总是觉得理论知识和实际应用之间存在着一道难以逾越的鸿沟。这本书的出现,恰好弥合了这一差距。从拿到书开始,我就被它清晰的章节划分和由浅入深的讲解所吸引。书中从最基础的半导体器件原理讲起,逐步深入到各种电力电子电路的设计与分析。我特别欣赏书中对于各种器件特性的详尽描述,例如MOSFET的RDS(on)、阈值电压、开关损耗等参数,以及它们在不同工作条件下的变化趋势。这对于我进行电路仿真和实际搭建至关重要。然后,书中对各种DC-DC变换器拓扑的讲解,如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC等,都做得非常到位。它不仅给出了这些电路的原理图和工作波形,还深入分析了它们在不同负载下的表现,以及如何通过参数调整来优化效率和稳定性。我印象最深刻的是书中关于开关电源设计的部分,它详细介绍了如何根据功率需求、输入输出电压范围、纹波要求等来选择合适的拓扑,并给出了详细的元器件选型指南和设计公式。这对于我进行毕业设计或者实际项目开发非常有帮助。书中还介绍了许多实用的设计技巧,例如如何减小EMI、如何进行热管理、如何进行EMC设计等,这些都是在实际工程中不可或缺的知识。此外,书中关于逆变器和电机驱动的章节,也让我对电力电子技术在现代工业和新能源领域的应用有了更深入的了解。这本书的语言风格既专业又易懂,大量的图示和表格让复杂的概念变得直观清晰,它真的让我觉得,学习电力电子技术不再是一件困难的事情。

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