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汤建新，马皓著 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111208600

商品编码：29716106343

包装：平装

出版时间：2007-03-01

基本信息

书名:电力电子技术实验教程

：18.00元

售价：12.2元,便宜5.8元,折扣67

作者:汤建新,马皓著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2007-03-01

ISBN：9787111208600

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.281kg

编辑推荐

内容提要

本书是按照“电力电子技术”这门课程的教学大纲和教学内容的要求，配合DDSX 01型电力电子技术实验系统而编写的实验教材，重点介绍了实验的工作原理及实验方法，详细介绍了DDSX 01型电力电子技术实验系统，围绕该实验系统折功能，设计编写了20个电力电子技术类实验。其中，有晶闸管整流技术实验4个；晶闸管调压技术实验2个；功率MOSFET自关断器件实验3个；直接斩波（Buck开关变换器）等电路实验4个；其他有单相正弦波（SPWM）逆变电路研究、功率因数校正电路研究、移相全桥软开关电路实验、BoostZVS软开关电路实验等7个实验。
　　本书可作为各大院校电气信息类、工业自动化和其他相关电气类学生的实验教材，也可供广大从事电力电子技术、自动化控制的工程技术人员参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《现代电力电子系统分析与设计》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面深入的现代电力电子系统分析与设计框架。不同于侧重于基础理论或某一特定应用领域的传统教材，本书将重点聚焦于当下电力电子技术在能源转型、可持续发展以及智能化进程中所扮演的关键角色，并系统性地探讨了高性能、高可靠性、智能化以及绿色化的电力电子系统设计方法。 核心内容概述： 本书共分为五个部分，循序渐进地引导读者掌握电力电子系统的设计精髓。 第一部分：电力电子系统基础理论与建模 本部分首先对电力电子技术的基本概念和关键器件进行回顾与梳理，但将重点放在这些器件在现代系统中的作用和性能指标的最新发展。我们将深入探讨开关管（MOSFET、IGBT、SiC MOSFET、GaN HEMT等）的开关特性、损耗模型以及在高频、高温环境下的可靠性问题。同时，对电感、电容等无源元件的选型原则，特别是考虑寄生参数和动态特性的重要性进行详细阐述。 在此基础上，本书将重点介绍适用于现代电力电子系统分析的先进建模技术。我们将不仅仅局限于传统的平均模型和降阶模型，更将深入探讨基于物理模型、行为模型以及模型降阶的精确建模方法，以应对复杂拓扑和非线性动态行为的分析需求。特别地，我们将引入基于状态空间平均法（SSM）以及广义平均模型（GMM）等方法，用于分析系统的稳定性和动态响应。仿真工具（如PSIM、MATLAB/Simulink、PLECS等）的应用将贯穿其中，强调模型验证和仿真结果的准确性。 第二部分：电力电子变换器拓扑及其性能优化 本部分将超越传统DC-DC、DC-AC、AC-DC等基本变换器的介绍，着重分析面向特定应用场景的先进拓扑结构。我们将详细研究包括多电平变换器（NPC、FC、Cascaded H-bridge等）在降低器件电压应力、提高输出波形质量方面的优势；混合拓扑（如交错并联、多相变换器）在提高功率密度、降低纹波、增强可靠性方面的策略；以及适用于新能源发电（风电、光伏）的升压/降压一体化变换器，和储能系统中的双向变换器。 本书将深入分析这些拓扑的特点，包括功率器件的数量、损耗分布、开关频率限制、电磁兼容性（EMC）以及空间占用率等关键性能指标。更重要的是，我们将探讨如何通过拓扑创新来优化系统的整体性能。例如，如何通过移相、脉宽调制（PWM）策略的组合来降低开关损耗和电磁干扰；如何通过谐振变换器设计来提高效率并降低器件应力。 第三部分：先进控制策略与智能化设计 控制是电力电子系统的灵魂。本部分将重点关注当前电力电子系统在动态性能、鲁棒性以及智能化方面的需求，深入探讨先进的控制策略。我们将从传统的PI控制出发，逐步深入到更复杂的控制方法，如： 数字控制技术： 详细介绍数字控制在电力电子系统中的实现，包括采样、量化、编码、ADC/DAC选择以及控制算法的离散化设计。重点分析滞后、预测控制、模型预测控制（MPC）等在提高系统动态响应和鲁棒性方面的应用。 鲁棒控制与自适应控制： 针对系统参数变化、负载扰动以及器件老化等不确定性因素，介绍李雅普诺夫稳定性理论在鲁棒控制设计中的应用，以及自适应模糊逻辑控制、滑模变结构控制（SMC）等在提高系统抗干扰能力和适应性方面的原理与实践。 无传感器控制： 针对某些应用场景，如电动汽车电机驱动、机器人关节控制等，介绍如何利用观测器（Observer）技术（如卡尔曼滤波器、扩展卡尔曼滤波器EKF、滑模观测器SSO等）实现无传感器控制，以降低成本、提高可靠性。 智能化与机器学习在电力电子控制中的应用： 这是一个全新的、极具潜力的领域。本书将初步介绍如何利用机器学习（如神经网络、支持向量机SVM、深度学习）对电力电子系统的运行状态进行预测、故障诊断、参数自整定以及优化控制策略。例如，利用神经网络预测开关管的温度，并据此调整PWM占空比以防止过热；利用机器学习优化MPPT（最大功率点跟踪）算法，以应对复杂的光照条件。 第四部分：系统集成、电磁兼容性与可靠性设计 一个完整的电力电子系统不仅仅是变换器和控制器的组合，其集成设计、电磁兼容性（EMC）以及可靠性是决定系统能否成功应用的关键。 系统集成设计： 本部分将从整体架构出发，分析不同子模块（如前端整流、DC-DC变换、DC-AC逆变、滤波、控制单元）之间的接口匹配、能量流向以及通信协议。将重点探讨如何通过模块化设计、高集成度设计来减小体积、降低成本、提高效率，并实现系统级的冗余和故障容错。 电磁兼容性（EMC）设计： 电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）是电力电子系统普遍存在的问题。本书将深入分析EMI的产生机理（如传导发射、辐射发射），以及EMS的脆弱性。在此基础上，提供系统化的EMC设计方法，包括源抑制、路径隔离和接收保护。具体内容涵盖：PCB布局与布线技巧、屏蔽技术、滤波器的选择与设计、接地策略以及EMC测试与认证标准。 可靠性设计与故障分析： 本部分将重点研究影响电力电子系统可靠性的因素，如器件应力（电压、电流、温度）、开关应力（dV/dt, dI/dt）、环境因素（温度、湿度、振动）以及老化效应。我们将介绍基于失效率（Failure Rate）的可靠性建模方法，以及加速寿命试验（ALT）等可靠性评估技术。同时，将探讨如何通过冗余设计、热管理优化、器件选型以及监控与诊断技术来提高系统的整体可靠性，并初步介绍故障模式与影响分析（FMI）、故障树分析（FTA）等方法。 第五部分：关键应用领域分析与未来展望 本书的最后一部分将聚焦于电力电子技术在几个关键领域的实际应用，并展望未来的发展趋势。 新能源发电与并网技术： 详细分析风力发电和太阳能发电系统中变换器的拓扑选择、控制策略以及并网要求，包括谐波抑制、电压频率支撑、故障穿越等。 电动汽车驱动与充电系统： 深入研究电动汽车动力总成中的DC-DC变换器、DC-AC逆变器以及车载充电机（OBC）和非车载充电机（Off-Board Charger）的设计挑战与最新进展，包括高功率密度、高效率、快速充电以及V2G（Vehicle-to-Grid）技术。 智能电网与能源互联网： 探讨柔性交流输电系统（FACTS）、高压直流输电（HVDC）在电网中的作用，以及储能系统在构建能源互联网中的关键地位，包括微电网的构建与控制。 工业驱动与高端制造： 分析工业电机驱动（如伺服驱动、变频器）在提高生产效率、节能降耗方面的作用，以及在精密机械、机器人等高端制造领域的应用。 在展望部分，本书将探讨下一代电力电子技术的发展方向，包括：宽禁带半导体器件（SiC, GaN）的广泛应用及其带来的系统性能提升；GaN基氮化镓功率器件在更高开关频率、更高效率方面的潜力；以及人工智能、大数据等新兴技术在电力电子系统设计、运行与维护中的深度融合，旨在推动电力电子技术向着更高效率、更高功率密度、更智能化、更可靠、更环保的方向发展。 本书内容严谨，理论联系实际，辅以大量的实例分析和仿真验证，适合于高等院校电子工程、电气工程、自动化等专业的本科生、研究生，以及从事电力电子技术研究、开发和应用的工程师和科研人员阅读。通过学习本书，读者将能够深刻理解现代电力电子系统的设计理念，掌握先进的分析与设计方法，并为未来电力电子技术的创新发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在理论部分的叙述上存在着一种故作高深的倾向，作者似乎非常热衷于堆砌复杂的数学公式和艰深的专业术语，却忽略了对基本概念的直观阐释。很多章节的开头，直接抛出一个令人望而生畏的微分方程组，仿佛默认读者已经完全掌握了背后的物理意义和工程背景。这种写法对于初学者来说是极其不友好的，读完一个段落，我感觉自己好像在啃一块坚硬的石头，除了疲惫感，收获甚微。真正有价值的知识点往往被淹没在这些冗长且缺乏逻辑层次的文字叙述中，需要我反复阅读、查阅其他教材才能勉强串联起来。一个好的教程应该像一位耐心的导师，循循善诱，将复杂的概念拆解成易于理解的步骤，而不是用一套自认为高深的语言把人拒之门外。这本书显然在这方面做得非常不到位，它更像是一本研究生的参考手册，而不是一本面向实践教学的入门或进阶教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量简直是一场灾难，纸张的厚度和光洁度都让人难以接受，几乎可以用“粗糙”来形容。我拿到手的时候，心里就咯噔了一下，翻开来看，果然，文字的排版极其不规整，有些地方的字号大得突兀，有些地方又小得像蚊子在爬。更要命的是，图表的清晰度完全不达标，很多原本应该清晰展示的电路图，在印刷出来后，线条变得模糊不清，很多关键的参数和元件标识都难以辨认，这对于一个需要依靠精确图示来学习实验操作的技术类书籍来说，是致命的缺陷。我不得不花费大量额外的时间，对着书上的模糊图样，再对照着网上的标准资料，才能勉强理解作者想表达的真正意图。这种体验让人感觉出版方对读者的学习需求毫不在意，仅仅是为了完成任务而草草付梓。如果一个实验教程连图示都看不清，那它在实际操作中的指导价值就大打折扣了，简直是对读者学习热情的一种无声的消磨。

评分☆☆☆☆☆

关于实验设计和步骤的描述，这本书给出的指引简直是敷衍了事。每个实验环节的描述都极其简略，仅仅罗列了一些操作步骤，却鲜有关于“为什么这么做”的深入探讨。例如，在进行某个关键的开关元件驱动实验时，书中只写了“连接示波器，观察波形”，却完全没有提及在不同负载条件下，该驱动电路可能出现的谐振点、开关损耗的估算方法，或者在实际应用中如何优化驱动信号的上升沿和下降沿。这种“知道做什么，但不知道为什么这么做”的教学方式，培养出来的只会是机械的“操作工”，而不是具备独立分析和解决问题能力的工程师。我期望一个实验教程能提供更丰富的背景知识、更详尽的参数选择依据，以及至少一个“故障排除”的章节来应对实际操作中不可避免的意外情况，但这本书在这方面完全是空白。

评分☆☆☆☆☆

最让我感到气愤的是，书中提供的“参考答案”或“预期结果”部分，存在明显的错误和不一致性。这在进行自学或课后复习时，是极大的干扰源。我严格按照书中的电路图和参数进行了搭建和测试，但得到的实验波形数据与书上给出的“标准结果”相去甚远。起初我以为是我的实验设备出了问题，花费了好几天时间检查仪表的校准和接线，最后才意识到，问题的根源在于书中的理论计算公式本身就存在一个关键参数的量纲使用错误。这种低级的错误，如果不是我具备一定的预备知识去质疑它，很可能就会被误导，并得出错误的结论。一本技术实验教程，其严谨性是其生命线，一旦根基不稳，整个学习体系就会坍塌。这让我对全书内容的可靠性产生了深深的怀疑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和在线支持服务几乎是零。在学习过程中，我遇到了一些关于特定芯片选型和参数设置的疑问，尝试去寻找作者或出版社提供的勘误表、在线论坛或是任何可以提问的渠道，结果一无所获。面对一个技术性如此强的学科，如果教材本身不能与时俱进，或者缺乏一个反馈和修正机制，那么它注定会迅速过时。我甚至怀疑，这些实验所使用的元器件型号是否还是当前市场主流的，因为书中引用的很多参考值看起来像是十年前的旧数据。在信息爆炸的今天，一本严肃的教材不应该把自己孤立起来，它需要与读者形成互动，需要一个平台来讨论实验中的新发现和新挑战。这本书的这种“自说自话”的态度，让我感到非常不被重视。