电力电子滤波技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:320

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出版时间:2008-10

价格:39.00元

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isbn号码:9787121074400

丛书系列:

图书标签:

• power
• 电力电子
• 滤波技术
• 电磁兼容
• 谐波抑制
• 电力质量
• 开关电源
• 逆变器
• 有源滤波器
• 无源滤波器
• 电力系统

《现代电力电子变换器设计与优化》 简介： 本书系统深入地探讨了现代电力电子变换器的设计原理、关键技术以及面向工程应用的优化策略。内容涵盖了从基础概念到前沿发展的各个方面，旨在为从事电力电子设备研发、生产和应用的工程师、技术人员及相关专业学生提供一套全面、实用的技术指南。 第一部分：电力电子变换器基础理论 本部分首先回顾并系统阐述了电力电子变换器的基本拓扑结构，包括DC/DC变换器（如Buck, Boost, Buck-Boost, SEPIC, Cuk等）、DC/AC逆变器（单相、三相，电压型、电流型）以及AC/DC整流器（半控、全控，有源、无源）。详细分析了各类拓扑的开关动作原理、能量传递过程、电压电流关系以及各自的优缺点，为后续深入研究奠定坚实的基础。 特别地，本书将重点讲解软开关技术（ZVS, ZCS）的实现原理、优势以及在不同拓扑中的应用。通过深入剖析PWM（脉冲宽度调制）控制策略，包括SPWM、SVM（空间矢量脉宽调制）等，详细阐述了如何实现对输出电压和频率的精确控制，并分析了不同调制方法的性能特点和适用场景。 此外，还对电力电子变换器的核心器件，如MOSFET、IGBT、二极管、功率模块等，进行了详尽的介绍，包括其工作特性、选型原则、驱动电路设计以及散热问题，帮助读者理解器件选择对整体性能的影响。 第二部分：关键技术与设计方法 本部分聚焦于电力电子变换器设计过程中的关键技术和工程化方法。 电磁兼容性（EMC）设计： 详细讲解了电力电子变换器产生的电磁干扰（EMI）的来源、传播路径和抑制措施。内容包括滤波器设计（共模、差模）、屏蔽技术、接地策略以及PCB布局优化等，旨在帮助读者设计出符合EMC标准的设备。 热管理与散热设计： 深入探讨了电力电子器件的结温、散热原理以及有效的散热方案。包括自然对流、强制风冷、液冷等方式的分析与设计，以及散热器选型、热阻计算和瞬态热分析方法。 可靠性设计与寿命预测： 分析了影响电力电子变换器可靠性的主要因素，如器件老化、环境影响、应力分析等。介绍了提高可靠性的设计原则和方法，以及基于统计模型和加速寿命试验的寿命预测技术。 控制系统设计与实现： 重点介绍了几种常用的电力电子变换器控制策略，包括电压模式控制、电流模式控制、滞环控制等。详细阐述了PID控制器的设计、参数整定以及数字控制器的实现方法，并对不同控制策略的动态响应和稳定性进行了比较分析。 参数化设计与仿真： 强调了参数化设计在提高设计效率和优化性能方面的重要性。详细介绍了如何利用仿真软件（如MATLAB/Simulink, PLECS, PSIM等）对变换器进行建模、仿真和性能分析，并结合参数扫描和优化算法，实现最佳设计参数的选取。 第三部分：面向应用的优化策略与前沿发展 本部分将视角转向实际应用，探讨如何根据具体需求对电力电子变换器进行优化，并展望了行业前沿发展趋势。 效率优化技术： 深入分析了影响变换器效率的各种损耗（开关损耗、传导损耗、磁芯损耗等），并介绍了多种提高效率的策略，如采用更高性能的功率器件、优化开关频率、采用软开关技术、改进磁性元件设计、优化控制策略等。 功率密度提升技术： 探讨了在满足性能要求的前提下，如何减小变换器体积、提高功率密度的技术，包括采用高频化设计、集成化技术、新型磁性材料、先进封装技术以及多层PCB设计等。 面向新能源领域的应用优化： 针对太阳能光伏发电、风力发电、电动汽车充电等新能源应用场景，详细分析了变换器设计的特殊需求和挑战，如MPPT（最大功率点跟踪）技术、储能电池管理、电网接口适应性等，并介绍了相应的优化设计方案。 智能化与数字化转型： 探讨了将先进的通信技术、传感技术和人工智能算法应用于电力电子变换器控制和监测的趋势，如基于微处理器的智能控制、故障诊断与预测、远程监控以及自适应优化等。 新型变换器拓扑与技术展望： 对近年来涌现的新型变换器拓扑（如多端口变换器、谐振变换器、交错并联变换器等）及其潜在应用进行了介绍。同时，对未来电力电子变换器技术的发展方向，如宽禁带半导体器件（SiC, GaN）的应用、数字孪生技术、以及更加绿色环保的设计理念等进行了展望。 本书力求理论联系实际，通过大量的工程实例和图表，深入浅出地阐述复杂的技术概念，帮助读者掌握现代电力电子变换器的设计与优化精髓，有效应对日益复杂和多样的工程挑战。

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我最近一直在研究如何提高工业现场变频器输出侧的滤波效果，以延长电机的使用寿命并减少对电网的干扰。市面上相关的书籍多集中于变频器本身的控制策略，对于输出滤波环节的深入剖析往往一笔带过。然而，《电力电子滤波技术及其应用》这本书却给了我一个惊喜。它用好几章的篇幅，专门针对不同类型的变频器拓扑结构（如三电平、多电平）设计了相应的输出滤波器方案，并详细对比了不同滤波器（LCL、LCL-T等）在抑制高频开关噪声和承受电压应力方面的优缺点。书中还包含了大量的仿真波形对比图，直观地展示了滤波前后的电流、电压波形差异，这种“眼见为实”的教学方式，极大地提高了理解效率。对于我们设备集成商来说，如何在有限的空间内布置高效率的滤波器是一个长期挑战，这本书提供的具体布局和热管理建议，对我们的产品优化起到了直接的推动作用。这本书的专业性毋庸置疑，是电力电子工程领域不可多得的精品。

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说实话，我对技术书籍的阅读习惯一向比较挑剔，很多书看了开头几页就放下了，不是因为内容太难，而是觉得水分太大，不接地气。但《电力电子滤波技术及其应用》这本书，却让我产生了强烈的阅读兴趣。作者似乎非常理解我们这些在现场摸爬滚打的人最需要什么。它没有过多纠缠于一些已经成熟到不再需要反复提及的基础知识，而是将重点放在了当前电力电子领域面临的痛点上，比如电能质量的动态恶化、新型电力电子设备（如SVG、HVDC等）并网带来的复杂谐波问题。书中对高频开关噪声的处理策略，尤其是针对高速电力电子开关器件带来的瞬态干扰抑制方法，讲解得非常到位。我尤其欣赏它在分析环节引入的数学建模与仿真验证相结合的方法，这使得我们不仅知道“怎么做”，更明白了“为什么这样做最有效”。读完后，我对现有设备中滤波环节的优化有了全新的思路，特别是关于滤波器小型化和智能化方面的探讨，让我对未来的技术发展方向有了更清晰的预判。这本书的实用性远远超出了我的预期。

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这本书简直是为我们这些电力系统老兵量身打造的宝典！我接触电力电子技术也有二十多年了，这些年里遇到的滤波难题数不胜数，从谐波治理到无功补偿，每一个环节都让人头疼。市面上的书大多理论深奥，公式堆砌，读起来费劲，真正能指导实践的干货少之又少。而这本《电力电子滤波技术及其应用》，真的不一样。它不是那种只会纸上谈兵的教材，而是像一位经验丰富的老工程师在手把手教你。书中对各种滤波器的结构、工作原理讲得非常透彻，特别是对于一些新型滤波技术，比如有源电力滤波器（APF）和混合型滤波器，讲解得极其细致。最让我印象深刻的是，它结合了大量的实际工程案例。我记得有一次我们电厂的配电网谐波超标，用传统的无源滤波器效果不佳，当时就束手无策。后来对照书里关于动态无功补偿与滤波一体化系统的案例，我们茅塞顿开，迅速找到了解决方案。这本书的深度和广度兼备，理论的严谨和应用的贴合度达到了一个完美的平衡，绝对值得所有从事电力电子设备设计、调试和运行的工程师们珍藏！

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这本书的排版和内容的逻辑组织结构，体现出作者深厚的学术功底和极强的教学能力。我过去在准备一些技术认证考试时，经常需要查找关于滤波器设计参数选择的规范和经验公式，但总是散落在不同的标准和文献中。这本书的好处在于，它系统地将这些关键参数的确定过程，从理论推导到工程约束的筛选，形成了一个完整的知识链条。比如，在讲解低通滤波器设计时，它不仅给出了巴特沃斯、切比雪夫等经典滤波器类型的特性对比，还详细阐述了如何根据电网阻抗曲线来精确计算LC元件的初值，这一点对于初级设计人员来说，是极其宝贵的财富。更值得称赞的是，书中对非线性负载引起的间谐波、超谐波的处理也进行了深入的探讨，这在很多传统教材中是缺失的。整体来看，它既能满足本科高年级学生对知识体系构建的需求，也能为资深工程师提供解决疑难杂症的参考手册，内容之扎实，令人信服。

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作为一名从事电力系统高级研究的人员，我对书籍的评判标准往往侧重于其前瞻性和创新性。《电力电子滤波技术及其应用》这本书在这方面做得相当出色。它没有沉溺于对已经被充分研究的无源滤波器理论的重复阐述，而是将大量的笔墨投入到了现代电网环境下对滤波技术提出的新要求上。例如，关于柔性直流输电（UHVDC/MMC-HVDC）系统中遇到的高频谐振和阻尼问题，书中提供了深入的分析框架和基于小信号模型的稳定性评估方法。此外，书中关于智能电网背景下的分布式电源（DG）接入点滤波策略的讨论，结合了最优控制理论，展现了扎实的理论功底。这本书的论述风格非常严谨，逻辑跳跃性小，但其触及的技术前沿领域又非常广阔。它不是一本帮你快速入门的入门读物，而是一本能帮你深入理解现代电力电子滤波技术复杂性和精妙之处的深度参考书，对于希望在这一领域做出创新性工作的研究人员来说，是极具启发性的。

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