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程汉湘 著

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• 第二版

店铺： 广影图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030279774

商品编码：29707078042

包装：平装

出版时间：2010-08-01

基本信息

书名:电力电子技术(第二版)

定价：32.00元

售价：21.8元,便宜10.2元,折扣68

作者:程汉湘

出版社：科学出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787030279774

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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本书主要吸收了Ned.Mohan、Tore M.Undeland、William P.Robbins三位大师合编的POWER ELECTRONICS(1995年第二版)、德国亚琛大学Hans Christoph Skudelny教授编写的Stromrichter-Antriebe-Batterien(1997年)和王兆安、黄俊教授主编的《电力电子技术》(2000年第四版)的关于DC-AC部分内容。此外，本书还吸收了作者博士论文的有关基础内容。作为对应用的实例分析，本书还介绍了电力电子技术在无功补偿方面的应用，同时也叙述了直流电容设计的有关计算方法。

内容提要

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本书围绕电力电子技术的实际应用，力图反映国内外电力电子技术方面的*内容。在内容的编排上，首先介绍了电力电子技术的*发展概况，然后简单叙述了电力电子器件的特性，以及电力电子器件在应用过程中对畸变波形的有关定义。在此基础之上，按照传统的习惯，逐一描述了二极管整流、晶闸管整流、斩波、逆变和吸收电路等内容，其中在逆变电路中主要介绍了PWM控制技术。考虑到实际应用的需要，本书还专门对散热方面的基本概念，以及在实际应用中的热传导、热辐射和在较高开关频率作用下磁性材料有关损耗的分析和设计进行了较为全面的阐述，还介绍了设计的基本原理、思路和方法。
无论是从具体内容，还是从章节的编排上，本书都体现了由浅人深、由特殊到一般的特点。本书吸收了国内外教材的精华，适合作为高等院校信息与电子技术类等专业的教材，也可作为电气工程技术人员的参考资料。本书的部分章节还可作为研究生的学习内容。

目录

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章 电力电子技术的基本概况
第2章 电力电子器件概述
第3章 非正弦周期电路的基本概念
第4章 二极管整流电路
第5章 工频交流输入的晶闸管整流与逆流运行
第6章 开关模式的直流斩波器
第7章 逆变电路
第8章 吸收电路
第9章 器件的温升与散热
0章 器件的磁设计
主要参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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穿越时空的电能魔法：现代科技的基石 本书并非一本探讨“电力电子技术(第二版)”这一具体教材内容的介绍。相反，它是一次关于电能转化与掌控的深度探索，一次对现代科技发展幕后无名英雄的致敬。我们将在本书中，循着历史的脉络，解析那些塑造了我们如今便捷生活，又常常被我们忽视的关键技术原理，并展望它们在未来广阔的应用前景。 一、电能的黎明与掌控的渴望 在人类文明的早期，电力仅仅是实验室里的奇观，或是转瞬即逝的闪电，是自然界令人敬畏的力量。然而，随着科学的进步，特别是法拉第等人对电磁感应现象的发现，人类开始窥探掌控这股能量的可能。蒸汽机驱动的发电机宣告了工业革命的到来，但交流电和直流电的争论，以及如何高效、经济地将电能传输到远方，成为了摆在先驱者们面前的巨大挑战。 早期的电能应用，如电灯、电动机，虽然带来了革命性的改变，但其效率、灵活性和控制能力都相当有限。电能的“粗放式”使用，意味着大量的能量在转化过程中被白白浪费。我们渴望更精妙的控制，更高效的利用，更智能的匹配，这种渴望，正是催生现代电力电子技术最原始的驱动力。 二、半导体的革命：电能控制的微观视角 真正让电能的“魔法”得以施展的，是半导体材料的出现和发展。从笨重的真空电子管，到体积小巧、性能卓越的晶体管，再到集成电路，半导体技术的每一次飞跃，都为电能的精确控制打开了新的大门。 本书将深入剖析这些关键的半导体器件。我们将了解二极管如何实现单向导电，如同电能的“单行道”；晶闸管（SCR）如何通过触发脉冲实现对大功率电流的可靠控制，如同电能的“闸门”；而更高级的功率晶体管，如BJT、MOSFET、IGBT，则像是拥有精密机械臂的“工程师”，能够以极快的速度、极低的损耗，对电流进行开关、放大和调制，实现对电能近乎“随心所欲”的操控。 我们将探讨这些器件的物理原理，它们的结构特点，以及它们在不同电路拓扑中的应用。理解这些微观世界的奥秘，是理解宏观电能转化的基石。我们将看到，正是这些微小的半导体芯片，构成了我们现代电力系统中的无数“心脏”和“大脑”，支撑着从手机充电到超级计算机的一切。 三、变频、变压、变相：电能转化的核心艺术 电力电子技术的核心，在于实现对电能的频率、电压和相位的精确控制。本书将详细介绍几种最基本也是最核心的电能转化拓扑。 变流技术（AC-DC, DC-AC）： 我们将探讨整流电路，如何将交流电转换为直流电，这是交流电网向电子设备供电的必备环节。我们将分析不同类型的整流器，以及如何通过功率电子器件实现对输出直流电压的平滑和稳定。反之，我们也将深入研究逆变电路，如何将直流电转换为交流电，这在新能源发电（如太阳能、风能）、电动汽车驱动、以及UPS（不间断电源）等领域至关重要。我们将解析不同类型的逆变器，如电压型逆变器、电流型逆变器，以及它们在实现高品质交流输出方面的技术挑战与解决方案。 变压技术： 传统的基于电磁感应的变压器虽然成熟，但在某些应用中，直接通过功率电子器件改变电压，即“DC-DC变换”或“AC-AC变换”，能够实现更高的效率、更小的体积和更灵活的电压调节。我们将介绍DC-DC变换器，如升压、降压、升降压变换器，它们是电子设备电源管理的核心。我们还将触及AC-AC变换，它在交流调压、频率变换等方面有着独特的优势。 控制技术： 这一切的实现，离不开精密的控制策略。脉冲宽度调制（PWM）技术将是本书的重点。我们将揭示PWM如何通过改变开关器件的导通时间比，来实现对输出电压、电流波形的高精度控制，从而实现对电能的“精雕细琢”。从简单的单极性PWM到更复杂的空间矢量PWM，我们将理解这些控制算法如何最大化地发挥功率器件的性能，同时降低谐波污染。 四、新能源浪潮与电力电子的助推 当今世界，能源转型是时代的命题。以太阳能、风能为代表的新能源，其发电具有间歇性和不稳定性，与传统电网的稳定运行模式存在天然的矛盾。而电力电子技术，正是解决这一矛盾的关键。 本书将深入探讨电力电子在新能源领域的应用。太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪（MPPT）控制器，如何通过DC-DC变换器，不断调整太阳能电池板的工作点，使其始终输出最大的功率。风力发电系统中的变桨控制和变流控制，如何通过功率电子器件，优化风力发电机的运行效率，并将其输出功率平稳地接入电网。 同时，我们也将讨论储能技术与电力电子的结合。无论是电池储能、飞轮储能还是其他形式的储能，都需要电力电子接口来实现与电网的高效充放电，以及实现能量的智能调度。 五、智能电网与电动汽车：未来交通与能源的脉动 电力电子技术的发展，正在深刻地重塑我们的交通系统和能源网络。 电动汽车（EV）的普及，离不开高性能的驱动电机控制器、电池管理系统（BMS）以及车载充电器。本书将分析这些关键的电力电子应用，它们如何实现电动汽车的动力输出、续航优化以及能源的高效利用。我们也将探讨电动汽车与电网的互动（V2G），以及电力电子在其中扮演的关键角色。 智能电网的建设，更是离不开电力电子技术的支撑。柔性直流输电（LCC）、 FACTS（柔性交流输电系统）等技术，通过电力电子器件的灵活控制，能够提升电网的输电能力、稳定性和可靠性。分布式发电的接入、微电网的构建，也都依赖于电力电子设备来实现能量的匹配和协调。 六、挑战与展望：通往可持续的未来 尽管电力电子技术已经取得了辉煌的成就，但未来的挑战依然严峻。如何进一步提高器件的效率和功率密度？如何降低成本，让更多人受益？如何应对电磁兼容性（EMC）问题？如何开发更智能、更自适应的控制算法？ 本书将触及这些前沿性的问题，并展望未来的发展趋势。功率半导体材料的革新（如SiC、GaN），新型拓扑的出现，以及人工智能在电力电子系统中的应用，都将是塑造未来电能转化的重要力量。 结语 电能，是现代文明的血液。而电力电子技术，则是赋予这血液生命力、可塑性和智能化的“工程师”和“魔法师”。本书旨在揭示这一强大技术背后的原理与应用，让读者深刻理解，在每一个闪烁的屏幕、每一次畅快的通话、每一次绿色出行的背后，都有着电力电子技术在默默耕耘，支撑着我们迈向一个更智能、更高效、更可持续的未来。它不仅仅是一门技术，更是一种对能量的敬畏，一种对未来的创造。

评分☆☆☆☆☆

从语言风格上来说，这本书的行文风格严谨而克制，几乎看不到任何主观臆断或情绪化的表达，通篇充斥着严密的逻辑链条和精确的工程术语，这对于建立科学的思维模式至关重要。我记得在阅读关于磁性元件设计的章节时，那些关于磁芯饱和、绕组集肤效应和趋肤效应的描述，语言的精确性达到了令人惊叹的地步。作者似乎对每一个词汇的选择都经过了深思熟虑，力求语义的唯一性和无歧义性。例如，书中对于“效率”的讨论，会精确区分“传导损耗”与“开关损耗”的占比，而不是简单地用一个“高效率”来概括。这种对细节的极致追求，潜移默化地影响着读者的认知习惯，让人在分析问题时也不自觉地倾向于结构化、量化和去模糊化的思考方式。这种对语言的精准把控，使得即使是那些晦涩难懂的物理现象，在经过作者的文字梳理后，也能被清晰地捕捉和理解。可以说，这本书的文字本身就是一种高效的信息载体，它避免了不必要的叙述冗余，将知识密度最大化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值并不仅仅体现在其内容本身，更在于它所体现出的对于一个学科体系的深刻洞察和尊重。它将电力电子技术放置在一个更宏大的能源转换和可持续发展的背景下进行阐述，虽然没有直接去谈论宏观的环保议题，但从对降低谐波污染、提高功率因数、优化系统响应速度的着墨中，我们可以清晰地感受到作者对“高效、清洁”能源转换技术的追求。它提供了一个扎实的理论基石，使得读者在面对未来日新月异的新器件和新拓扑时，能够迅速地通过已掌握的基本原理去解析和判断其优劣。我曾尝试用书中讲解的控制方法去分析一个最新的SiC器件的应用案例，发现即便器件本身有了颠覆性的变化，但其底层的电流/电压控制逻辑依然可以套用书中构建的分析框架。这种“授人以渔”的能力，才是衡量一本技术书籍是否伟大的试金石。它成功地将“技术”的表象，提炼成了“原理”的内核，确保了知识的生命力与长久适用性，这是我极为推崇的一点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识体系构建简直就是教科书级别的示范，它不像某些教材那样孤立地讲解各个模块，而是将电力电子系统的各个组成部分——从基础的半导体器件特性，到驱动电路的设计，再到逆变器和变流器的拓扑结构——串联成一个完整的、逻辑自洽的整体。我个人在学习过程中最大的困扰之一就是对不同拓扑之间的内在联系感到模糊，总觉得它们是孤立存在的知识点。然而，这本书通过巧妙的章节过渡，特别是引入了“广义交流脉动”的概念后，我豁然开朗，原来那些看似千差万别的电路结构，其背后的物理本质和能量转换逻辑是相通的。作者在讲解那些复杂的脉宽调制（PWM）策略时，采用了大量的波形图和相量图辅助说明，这些图示的精度极高，线条干净利落，使得原本抽象的傅里叶分析和开关函数变得直观可感。我甚至可以想象出，设计者在绘制这些图表时，是多么注重细节。更值得称赞的是，它在引入新概念时，总是会先从一个简单的理想模型入手，逐步引入非理想因素（如寄生电感、开关管的开通/关断延迟），这种循序渐进的教学方法，极大地降低了初学者的理解门槛，让复杂的理论也变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

我向来对那些只会堆砌理论、缺乏实践指导的书籍嗤之以鼻，但这本书在理论的深度和工程的实用性之间找到了一个近乎完美的平衡点。让我印象深刻的是，书中对保护电路和控制环路的设计部分着墨甚多，这往往是其他教材轻描淡写一带而过的关键环节。例如，在讲解高频开关电源的电流环路设计时，作者不仅给出了标准的传递函数模型，还详细阐述了如何根据实际器件的非线性特性来调整补偿器的参数，甚至提到了裕度和相位裕度的工程意义，这可不是随便翻翻书就能掌握的经验值。我特别喜欢其中关于故障诊断和系统可靠性提升的章节，它不再局限于“如何让电路工作”，而是升华到了“如何让电路长期、稳定、安全地工作”这一更高层次的要求。书中的一些小脚注，看似不经意，实则暗藏玄机，往往是作者在实际工作中踩过的“坑”的总结，对于我们这些未来要从事研发工作的人来说，这些经验比任何公式都宝贵。可以说，这本书不仅仅是一本教材，更像是一位资深工程师手把手带徒弟的实战手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是工业美学的典范，那种深沉的蓝与跳跃的红的撞色处理，光是看着就让人联想到高压电流的脉动与精密电路的严谨。内页的排版处理也十分考究，字体选择上明显偏向于清晰易读的宋体加黑，这对需要长时间对着复杂公式和电路图的读者来说简直是福音。尤其是那些关键的理论推导部分，作者巧妙地运用了双栏布局，将数学符号的推演过程梳理得井井有条，每一步的逻辑衔接都如同工匠打磨的零件，毫无滞涩感。记得我第一次翻开它的时候，正值暑期备考，那段时间里，市面上充斥着大量内容陈旧、配图模糊的参考书，让人心力交瘁。但这本书给我的第一印象就是“专业”与“实在”。它没有过多花哨的修饰，直奔主题，那些章节标题下的导言部分，总能精准地概括本章的核心思想，为读者搭建了一个清晰的知识框架，避免了在浩瀚的理论海洋中迷失方向。翻阅过程中，我特别留意了那些案例分析——它们并非简单地罗列公式应用，而是深入到实际工程场景中的具体问题，比如如何优化开关损耗、如何处理热管理等，这些都体现了编者深厚的行业积淀。