电力电子技术学习指导、习题集及仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:130

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出版时间:2012-11

价格:22.00元

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isbn号码:9787111396727

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电力电子技术学习指导、习题集及仿真 内容概述 本书旨在为电力电子技术领域的研究者、工程师和学生提供一套全面、深入的学习和实践资源。全书围绕电力电子系统的核心理论、关键技术和实际应用展开，内容涵盖了从基础概念到前沿技术的多个层面，结构清晰，逻辑严谨。 第一部分：电力电子基础理论 本部分系统阐述了电力电子技术的基础概念和核心理论。首先，详细介绍了半导体器件的物理特性、工作原理及其在电力电子电路中的应用。重点剖析了晶闸管、功率MOSFET、IGBT等关键器件的开关特性、热管理和保护措施。 接着，深入探讨了电力电子电路的基本拓扑结构。包括了交流-直流（AC/DC）变换器、直流-直流（DC/DC）变换器和直流-交流（DC/AC）逆变器等。对于每种拓扑，都对其工作模式、调制策略（如SPWM、SPDM等）进行了细致的分析，并引入了平均模型和状态空间平均模型，为后续的系统分析和设计奠定理论基础。 此外，还专题讨论了开关损耗、导通损耗的计算方法，以及如何通过合理的电路设计和器件选择来优化系统效率。对续流二极管的选择、缓冲电路的设计等实用技术也进行了详尽的介绍。 第二部分：经典电路分析与设计 本部分侧重于将理论知识应用于具体的电路分析和设计实践。 AC/DC 变换器： 涵盖了传统的线束流整流器、有源前端（PFC）电路的原理与控制。重点讲解了单相和三相PFC电路的工作机制，包括了CCM和DCM模式下的电流谐波控制。详细分析了二象限、三象限和四象限整流器的设计要点，特别是如何实现高功率因数和低输入电流畸变率。 DC/DC 变换器： 全面覆盖了非隔离型（如Buck、Boost、Buck-Boost）和隔离型（如Flyback、Forward、Half-Bridge、Full-Bridge）变换器。对不同拓扑的电压传递函数、占空比与输出电压的关系进行了详细的推导。在隔离型变换器部分，重点分析了磁性元件（变压器）的设计参数，如匝数比、磁芯饱和通量密度对输出电压和纹波的影响。对谐振型DC/DC变换器（如LLC谐振变换器）的工作特性和软开关实现也进行了深入探讨。 DC/AC 逆变器： 详细分析了单相和三相电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）。重点研究了不同调制方式（如正弦脉宽调制、矢量控制）对输出电压波形质量、谐波含量和输出电压幅值的影响。对于三相逆变器，详细解释了六步方波控制和PWM控制的优缺点，并深入解析了空间矢量调制（SVM）的原理及其在实现最大输出电压幅值方面的优势。 第三部分：控制策略与系统优化 本部分聚焦于电力电子系统稳定运行和高性能控制的关键技术。 控制理论基础： 简要回顾了经典的反馈控制理论，如PID控制器的设计与参数整定。随后，重点引入了现代控制方法，如状态反馈控制、滑模控制等，并分析了其在电力电子系统中的应用前景。 电流与电压控制： 详细阐述了如何设计电流环和电压环。在AC/DC部分，着重讲解了基于平均电流模式和峰值电流模式的PFC控制方法。在逆变器部分，深入分析了有源和无源功率质量（PQ）控制策略，以及如何利用内环电流控制实现对输出电流波形的精确跟踪和对电网谐波的抑制。 系统动态建模： 讲解了如何使用小信号模型对复杂电力电子系统进行动态分析。通过推导开关稳态电路的小信号模型，分析了系统的开环和闭环传递函数，为系统的稳定裕度和动态响应设计提供了理论依据。 第四部分：仿真与实验验证 为强化理论与实践的结合，本部分提供了详尽的仿真和实验指导。 仿真技术： 提供了基于主流仿真软件（如MATLAB/Simulink、PSIM、PLECS等）对各类电力电子电路进行建模、仿真和波形分析的详细步骤。内容包括器件级的精确建模、控制算法的实现、以及系统瞬态响应的分析方法。特别强调了如何利用仿真来验证新的控制策略和优化电路拓扑。 实验指导： 针对常见的实验项目，如半控桥式整流器实验、Buck-Boost变换器实验、三相并网逆变器实验等，提供了详细的实验步骤、所需硬件清单和预期的实验结果分析。指导读者如何正确使用示波器、功率计等测试仪器，并分析实验中可能出现的误差源。 应用实例 全书穿插了多个实际应用案例，例如： 电动汽车用DC/DC变换器设计： 讨论了高效率、高功率密度和宽输入/输出电压范围的实现技术。 光伏并网逆变器： 侧重于最大功率点跟踪（MPPT）算法的实现和电网同步控制技术。 感应加热电源： 分析了高频软开关技术在谐振型逆变器中的应用。 本书的结构设计使得读者能够系统地掌握电力电子技术的理论精髓，并通过大量的习题和仿真实例，切实提升解决实际工程问题的能力。

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**评价八：** 作为一个正在准备毕业设计的学生，我迫切地需要一本能够提供全面指导的书籍。《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书，恰好满足了我所有的需求。它的“仿真”部分，是我最看重的内容之一。作者在这一部分，并没有简单地罗列出仿真软件的操作步骤，而是深入地讲解了每一个仿真参数的意义，以及它们如何影响仿真结果。例如，在进行稳态仿真时，如何选择合适的仿真时间步长，才能既保证精度又不至于浪费计算资源；在进行瞬态仿真时，如何设置好启动时间和停止时间，才能完整地观察到电路的动态响应过程。这些细节，对于我进行毕业设计中的仿真实验至关重要。我正在设计的课题是关于电动汽车充电桩的DC-DC变换器，我利用这本书的指导，成功地在Matlab/Simulink中搭建了一个包含电网接口、隔离变压器、DC-DC变换器和电池组的完整仿真模型。通过仿真，我能够清晰地看到各个环节的电压电流波形，验证我的设计方案是否可行，并且能够进行参数优化。更让我惊喜的是，书中还提供了一些关于“模型简化”和“模型验证”的技巧，这对于我节省仿真时间和提高仿真效率非常有帮助。例如，在仿真初期，为了快速得到初步结果，可以采用一些简化的模型，等到结果基本确定后再逐步添加细节。这本书让我觉得，仿真不再是一个冰冷的工具，而是一个能够帮助我深入理解和优化设计的强大助手。

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**评价一：** 这本书简直是打开了我电力电子世界的大门！我是一名刚刚接触电力电子学的本科生，之前对这个领域充满了好奇，但又觉得它理论性很强，有点畏惧。拿到这本《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》后，我简直如获至宝。首先，它的“学习指导”部分做得非常出色，不像很多教材那样干巴巴地罗列公式和概念，而是用非常生动形象的语言，循序渐进地讲解每一个知识点。比如，在介绍二极管的开关特性时，作者并没有一开始就抛出P-N结的半导体物理理论，而是先从一个简单的水阀模型开始类比，解释了正向导通和反向截止的直观感受，这让我一下子就明白了二极管的核心作用。然后，再逐步深入到二极管的结构、掺杂等，感觉就像是层层剥茧，非常容易理解。而且，书中还穿插了大量的实际应用案例，比如手机充电器、LED照明等，让我看到这些枯燥的理论是如何与我们的日常生活息息相关的，这极大地激发了我的学习兴趣。有时候，我会在课堂上听老师讲完一个概念，晚上回家翻开这本书，里面的讲解总能让我豁然开朗，很多我之前觉得模糊的地方，在这里都变得清晰起来。我特别喜欢它在讲解过程中，时不时会插入一些“学习提示”和“易错点”，这些细节真的是太贴心了，避免了我走很多弯路，也让我对知识点的理解更加深刻和准确。总而言之，这本书的设计思路非常符合我们初学者的认知习惯，它不仅仅是在传授知识，更是在培养我们解决问题的思维方式。

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**评价二：** 作为一名正在备考研究生复试的学生，我手里的备考资料可谓是琳琅满目，但《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书无疑是我近期最依赖的学习伴侣。我之所以选择它，是因为我深知理论学习的枯燥，以及实践能力的重要性，而这本书恰好完美地平衡了这两者。它的“习题集”部分，简直是为我量身打造的。题目类型非常丰富，从基础的概念辨析到复杂的电路分析，再到工程应用的初步设计，几乎涵盖了所有可能遇到的题型。更重要的是，它的题目设计不是简单的堆砌，而是循序渐进，由易到难，每一道题似乎都在考验我前一个知识点的掌握程度。而且，对于很多难点和重点的题目，书中都提供了非常详细的解题思路和过程，甚至还会给出几种不同的解法，让我能够从多个角度去理解问题。我经常会花很长时间去研究一道例题，看看作者是如何一步步将复杂的电路问题分解，如何运用各种定理和公式，最终得出答案的。在这个过程中，我不仅巩固了理论知识，更学会了如何将理论应用于实际。而“仿真”部分，更是让我看到了电力电子技术的“活”的一面。通过仿真软件，我可以直观地看到电路的工作波形，验证理论计算的准确性，甚至可以大胆地尝试各种参数的调整，观察其对电路性能的影响。这比纯粹的理论推导更能激发我的学习热情，也更能培养我的工程直觉。我曾经花了一个下午的时间，就着书上的指导，在仿真软件里模拟了一个简单的DC-DC升压电路，看着输出电压随着输入电压和占空比的变化而实时改变，那种成就感是无法用言语形容的。这本书让我觉得，学习电力电子技术不再是枯燥的记忆，而是充满探索和创造的乐趣。

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**评价五：** 要说这本书最让我印象深刻的地方，那绝对是它在“学习指导”部分所展现出的那种“以学生为中心”的设计理念。作为一名在大三下学期才开始接触电力电子学的学生，我深切地体会到这门课程的难度。很多概念都比较抽象，而且相互之间关联性很强，一旦某个地方没弄明白，后面的学习就会举步维艰。但是，这本书就像一位经验丰富、耐心十足的导师，总是能够在我最需要的时候，给我最恰当的引导。它没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是先从最基本、最直观的物理概念入手，比如，在讲解功率变换器时，它不是直接给出电路图和方程式，而是先用一个生动的比喻，来解释能量是如何在一个回路中被“存储”和“释放”的，这种方式极大地降低了理解门槛。而且，书中还专门设置了“常见误区分析”的板块，我经常会发现自己那些似是而非的想法，在这里得到了纠正。比如，我之前一直混淆“导通角”和“关断角”的概念，在看了这本书的讲解后，我才恍然大悟，原来它们是描述晶体管开关状态的不同角度。此外，它还会经常在讲解过程中引用一些最新的科研文献和行业动态，让我能够感受到这门学科的活力和前沿性，这对于我未来选择考研方向或者就业领域，都提供了宝贵的参考信息。总而言之，这本书真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”，它不仅仅教会了我知识，更教会了我如何去学习电力电子技术。

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**评价九：** 作为一名刚刚入职电力电子行业的工程师，我感到压力很大，因为很多知识点都是在学校里学过的，但实际应用起来却感觉有些生疏。《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书，就像一位及时的“救星”，为我提供了宝贵的帮助。它的“习题集”部分，是我日常学习的重点。很多题目都非常贴近实际工作中的场景，例如，如何设计一个能够承受大电流冲击的开关电路，如何在复杂的电磁干扰环境下保证控制信号的稳定传输，以及如何对一个已经投入运行的电力电子设备进行故障诊断。这些题目没有标准答案，需要我综合运用书中的理论知识，结合实际经验进行分析和判断。我最近在处理一个关于开关电源过载保护的问题，书中一个关于“电流检测和保护电路设计”的习题，给了我很大的启发，让我能够更准确地理解不同保护机制的原理和应用场景，最终成功地解决了这个问题。而且，这本书的题目难度梯度设计得非常好，从基础的概念题到复杂的工程设计题，逐步引导我深入理解电力电子技术的方方面面。我尤其喜欢它在解答一些难题时，会提供多种不同的解题思路，这让我能够站在更高的角度去理解问题，并且能够根据实际情况选择最优的解决方案。这本书让我感觉，我不仅仅是在学习知识，更是在学习如何成为一名合格的电力电子工程师。

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**评价三：** 我是一名在职的电力工程师，已经工作了好几年，但随着电力电子技术日新月异的发展，很多新技术和新应用层出不穷，我感到自己的知识体系有些跟不上时代的步伐了。偶然的机会，我看到了《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书，抱着试试看的心态入手，没想到给我带来了巨大的惊喜。这本书的“学习指导”部分，虽然篇幅不长，但内容却十分精炼，它并没有重复讲解那些我早已熟悉的原理，而是着重于提炼核心概念，突出关键技术的发展脉络和前沿动态。它用一种非常宏观的视角，梳理了电力电子技术的发展历程，以及各个分支领域的最新进展，让我对整个行业有了更清晰的认识。比如，它在介绍新型功率器件时，不仅仅是列举了IGBT、MOSFET等，更深入地分析了SiC、GaN等第三代半导体材料的优势和应用前景，这对于我今后的工作选择和技术攻关方向都非常有启发。而“习题集”部分，则为我提供了一个很好的“再充电”机会。很多题目都结合了实际工程中的问题，例如电网谐波治理、新能源并网稳定性分析等，这些都与我日常工作息息相关。通过解答这些题目，我不仅可以巩固和深化已有的知识，还能发现自己理解上的盲点，并及时进行弥补。更重要的是，书中的一些解题思路和方法，非常巧妙，甚至有些是我之前从未想过的，这为我提供了新的解决问题的思路和工具。我最近就在研究一个关于光伏逆变器功率控制的问题，书中一个关于最大功率点跟踪（MPPT）算法的习题，给我提供了非常重要的灵感，让我很快就找到了突破口。

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**评价七：** 坦白说，我一开始对这本书并没有抱太高的期望，毕竟市面上关于电力电子技术的书籍已经很多了，我担心它只是换汤不换药。然而，《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书却给我带来了极大的惊喜。我最欣赏的是它在“学习指导”部分所展现出的“化繁为简”的能力。很多电力电子学中的核心概念，例如PWM（脉冲宽度调制）技术，在其他书中可能需要大量的数学推导才能理解，但在本书中，作者仅仅用了一个非常形象的“水龙头开关”的比喻，就让我瞬间明白了PWM的原理。通过控制水龙头的开关时间比例，就可以控制流出的水的平均流量，这与PWM控制功率器件的开关时间比例，从而控制输出电压或电流的道理如出一辙。这种“润物细无声”的教学方式，让我觉得学习过程非常轻松愉快。而且，书中还巧妙地将理论知识与实际应用相结合，比如在讲解逆变器控制时，它会立刻引申到太阳能光伏发电系统中如何实现并网控制，以及如何提高发电效率。这些联系让我觉得学习不再是孤立的知识点堆砌，而是构成了一个有机的整体。让我印象特别深刻的是，书中有一个关于“功率因数校正”（PFC）的章节，作者不仅讲解了理论原理，还通过一个简单的实验演示，让我直观地看到了功率因数不好的时候，电网电流的畸变情况，以及PFC电路是如何改善这一状况的。这种“眼见为实”的学习方式，让我对知识的掌握更加牢固。

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**评价十：** 我对《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书的整体印象可以用“实用”和“深入”来概括。作为一名对电力电子技术有浓厚兴趣的爱好者，我一直希望能够找到一本既能讲解清楚原理，又能提供实践指导的书籍。这本书的“学习指导”部分，在讲解理论知识时，总是能够抓住核心，深入浅出，而且会穿插很多有趣的案例，比如，它在讲解开关电源的损耗问题时，不仅仅是列出公式，还会分析不同器件的损耗特性，以及如何在设计中降低损耗，从而提高效率。这让我觉得，学习电力电子技术不仅仅是理解公式，更是要理解其背后的物理意义和工程价值。而“习题集”部分，则是我进一步巩固和提升的利器。题目类型非常丰富，有概念辨析题，有计算分析题，也有设计实现题，能够全面地考察我对知识的掌握程度。我特别喜欢它在解答题目时，会提供详细的分析过程，甚至会给出一些“技巧提示”，这对于我这种自学的人来说，简直是太有帮助了。让我印象深刻的是，书中有一个关于“谐波分析”的习题，作者不仅讲解了傅里叶级数等理论知识，还引导我如何利用MATLAB等工具进行谐波分析，并解释了不同谐波分量对电网的影响。这让我觉得，这本书不仅仅是在教授知识，更是在教授一种解决问题的方法。而且，“仿真”部分更是让我的学习实践落地。通过书中提供的仿真模型和指导，我能够将学到的理论知识在计算机上进行验证，观察电路的运行状态，这极大地增强了我对电力电子技术的理解和信心。这本书让我觉得，学习电力电子技术不再是枯燥的理论推导，而是充满探索和创造的旅程。

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**评价六：** 我是一名从事电力电子产品研发多年的工程师，经常需要解决各种疑难杂症，对技术的深度和广度都有着极高的要求。拿到《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书后，我立刻被它“习题集”部分的深度和实用性所吸引。这本书的题目设计，远超出了我之前接触过的任何一本教材或习题集。它不仅仅是简单的计算题，而是包含了大量的工程设计类题目，比如如何根据特定要求设计一个高效率的DC-DC变换器，如何优化一个逆变器的输出电流波形以减少谐波，甚至是如何根据实际应用场景选择合适的功率器件和控制策略。这些题目没有标准答案，需要我综合运用书中的理论知识，结合自己的工程经验，进行分析和设计。我最近就在研究一个新型的高功率密度电源模块的设计，书中一个关于“热管理优化”的习题，给了我很大的启发，让我从全新的角度去思考散热问题，最终成功地将模块的体积减小了15%。而且，这本书的题目还非常注重“综合性”，很多题目都需要我将前面学到的不同章节的知识点融会贯通，才能找到解决方案。这对于我这种需要经常处理跨领域问题的工程师来说，简直是太及时了。我甚至觉得，这本书的习题集，已经具备了高级工程师培训教材的水平。它让我看到了我在理论上的不足，也让我对很多看似简单的问题，有了更深入的理解。

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**评价四：** 坦白说，我当初选择《电力电子技术学习指导、习题集及仿真》这本书，主要还是因为它的名字里有“仿真”两个字，我一直觉得在电力电子领域，光是纸上谈兵是远远不够的，必须要有动手实践的能力。这本书并没有让我失望。它的“仿真”部分，可以说是这本书的灵魂所在。书中提供的仿真模型非常全面，涵盖了各种常见的电力电子电路拓扑，比如Buck、Boost、Buck-Boost等DC-DC变换器，以及单相、三相逆变器等。而且，作者并没有仅仅提供一个静态的模型，而是花了大量的篇幅去讲解如何对这些模型进行参数设置、激励源配置、测量点选择以及结果分析。我尤其喜欢它在讲解仿真过程中的每一个细节，比如如何设置仿真步长以保证结果的精度，如何通过示波器观察关键节点的电压电流波形，如何通过频谱分析仪检测输出电流的谐波分量等等。这些细致入微的指导，让我这个仿真新手也能快速上手，并且能够独立地进行仿真实验。我曾经花了好几天的时间，对照着书中的指导，用PSIM软件搭建了一个完整的电网接入系统仿真模型，包括前面提到的DC-DC变换器和DC-AC逆变器，并且成功地实现了能量从直流侧向交流侧的传输。在这个过程中，我不仅学会了如何使用仿真软件，更重要的是，我深刻体会到了理论知识与实际应用之间的联系。仿真结果的准确性，是对我理论理解最好的验证，而仿真过程中遇到的问题，也促使我不断反思和深化理论。这本书让我觉得，电力电子技术不再是遥不可及的学科，而是可以通过仿真工具，变得触手可及。

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