電力電子學 1/e pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 電力電子學
• 電力係統
• 電子技術
• 開關電源
• 逆變器
• 整流器
• 電力變換
• 電路分析
• 控製工程
• 半導體器件

　　本書為電力電子技術領域之基礎教材，全書共有十章，主要針對大學部初學電力電子技術之學生所設計，內容全麵、廣泛而循序漸進。書中除瞭講述電力電子技術之基礎知識，亦詳盡迴顧在電子電路及電路學中與電力電子學相關的理論與分析，包含電路基本原理、開關電路之原理、波形分析、傅立葉級數、功率概念與計算等等，特彆是在書中第一、二章之係統性整理，而之後各章節亦有補充說明，為初學者搭起一座進入電力電子領域之橋樑。

　　初學者或未能實作電力電子電路者，可藉由電腦軟體來模擬電路動作與顯示電路各元件波形，以快速瞭解與驗證各種轉換器電路之操作原理，並且進一步加深書中所闡述的理論分析，因此本書內容對PSpice模擬軟體亦多所著墨，尤其在各章後麵皆有相關電路的模擬演練，幫助讀者逐步熟習軟體模擬之環境。

本書特色

　　本書以最簡潔的描述，引導讀者以最快的速度掌握電力電子技術領域之各類轉換器，舉凡使用閘流體之整流器（第三、四章）、各類基本轉換器（第五、六章）、電源供應器（第七章）、變頻器（第八章）之動作分析與設計要點，以及較為進階的諧振式轉換器（第九章），乃至於在電力電子電路實體研製實務上所需的緩衝器電路與散熱片之概論與設計，均含括在內。為使讀者能夠瞭解完整的轉換器之研製，書中從電路元件挑選及電路分析設計，乃至電路損失分析、小訊號模型之建立、輸齣調節所需之迴授補償電路設計，也都有一係列的講述。

本書的主要特色如下
　　．涵蓋理論、分析與設計
　　．以清晰、易懂的方式說明轉換器、整流器、電路設計等概念
　　．PSpice　電腦模擬技術之圖解範例

現代電力電子係統：從器件到應用 本書聚焦於當代電力電子技術的前沿進展與核心原理，旨在為讀者構建一個全麵、深入且實用的知識體係。我們摒棄瞭傳統教材中對基礎理論的重復闡述，轉而將重點放在驅動現代電力電子係統高效運行的關鍵技術、新興器件以及復雜應用場景的解決方案上。 第一部分：電力電子核心器件的深度剖析與優化 本書在器件層麵采取瞭超越傳統PN結理論的視角，深入探討瞭當前工業界和研究領域最受關注的寬禁帶半導體（WBG）材料的特性、製造工藝及其對係統性能的決定性影響。 1. 碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）器件的高級應用： 我們詳盡分析瞭SiC MOSFET、肖特基二極管（SBD）以及GaN HEMT在不同工作模式下的動態特性。重點闡述瞭如何通過精細的柵極驅動設計來抑製開關過程中的振蕩、降低開關損耗，並有效管理米勒平颱效應。書中包含瞭大量關於高溫、高頻工作條件下，器件熱阻、導通電阻（$R_{DS(on)}$）動態變化模型的仿真與實測數據對比，指導讀者精確預測器件壽命和可靠性。 2. 封裝技術與熱管理的前沿進展： 器件性能的發揮，關鍵在於封裝。本書係統介紹瞭先進封裝技術，如燒結（Sintering）互連、模塊化設計（如雙麵冷卻模塊）的原理和優勢。特彆關注瞭相變材料（PCM）和微通道液冷技術在處理高功率密度模塊時的應用策略，並提供瞭基於有限元分析（FEA）的熱-電-機械耦閤仿真案例，以實現最優的熱路徑設計。 3. 智能功率模塊（IPM）與集成化趨勢： 探討瞭集成電路技術（IC）如何與功率半導體相結閤，催生齣具有自診斷、過溫保護和先進反饋機製的智能功率模塊。我們詳細解析瞭這些模塊內部的驅動電路、欠壓鎖定（UVLO）機製，以及如何利用內置傳感器實現更快速的故障響應。 第二部分：開關變換器拓撲與控製策略的創新 本書側重於高效率、高功率密度開關變換器的拓撲演化及其先進控製方法，而非傳統Buck/Boost的靜態分析。 1. 諧振與軟開關技術的高級應用： 詳細剖析瞭全橋LLC、移相全橋（PSM）以及先進的級聯H橋（CHB）多電平變換器。重點在於如何設計諧振網絡以實現零電流開關（ZCS）或零電壓開關（ZVS），從而將開關損耗降至理論最低限度。書中引入瞭基於狀態空間模型的諧振參數優化方法，用以在寬輸入/輸齣電壓範圍內維持高效率。 2. 磁性元件的集成化設計與優化： 深入探討瞭平麵變壓器、集成電感器的設計理念。內容涵蓋瞭有限元法（FEM）在磁芯損耗預測中的應用，以及多層繞組設計中趨膚效應和鄰近效應的補償技術。強調瞭通過3D電磁仿真指導磁性元件的物理布局，以減小寄生參數和電磁乾擾（EMI）。 3. 數字化控製與實時係統實現： 擺脫瞭傳統的模擬PID控製範式，本書著重介紹瞭基於數字信號處理器（DSP）和現場可編程門陣列（FPGA）的先進控製算法。包括： 多環路同步控製： 如何在高速開關頻率下實現內環電流環與外環電壓環的穩定耦閤。 無傳感器控製： 針對電機驅動和無源整流應用，利用滑模觀測器（SMO）、基於模型的預測控製（MPC）等技術，實現對轉速、電流的高精度估計。 自適應控製： 針對係統參數隨溫度或負載變化的工況，開發瞭能夠在綫調整控製增益的自適應算法。 第三部分：關鍵應用領域的係統級集成 電力電子係統已滲透到能源轉換的各個核心領域，本書提供瞭針對這些領域的係統級設計指南和挑戰應對策略。 1. 新一代電動汽車（EV）動力總成係統： 詳細分析瞭車載高壓DC/DC變換器（如雙有源橋DAB）的設計挑戰，包括其在寬範圍輸入電壓下的ZVS保持策略。針對牽引逆變器，探討瞭SiC器件在三電平T型和中點鉗位（NPC）拓撲中的應用，重點在於高頻調製策略（如$epsilon$-調製）以優化電流波形和降低電機損耗。 2. 電網級高功率變流器（HVDC與電網連接）： 側重於柔性直流（HVDC-VSC）係統中並網點的動態穩定性。深入研究瞭虛擬同步機（VSM）控製技術，該技術賦予瞭變流器在弱電網環境中模擬同步發電機的慣量和阻尼特性。提供瞭基於相角鎖定環（PLL）的先進鎖相技術，以應對電網故障穿越（LVRT）的要求。 3. 工業電機驅動與伺服係統： 聚焦於高性能永磁同步電機（PMSM）的驅動。闡述瞭磁場定嚮控製（FOC）的高級實現，特彆是如何通過優化電流采樣點和死區時間補償，提高低速大扭矩輸齣時的電流波形精度。對采用脈衝電流注入（PCI）或高頻注入（HFI）進行轉子位置估計的無傳感器方案進行瞭詳細的數學推導和實驗驗證。 4. 可再生能源並網與微電網管理： 探討瞭光伏逆變器和風力發電變流器如何與電網實現最優功率點跟蹤（MPPT）和電能質量控製。在微電網層麵，本書著重分析瞭基於下垂控製（Droop Control）的無功/有功功率分配策略，以及在孤島模式和並網模式快速切換時的係統同步與穩定性保障。 總結而言，本書旨在提供一個麵嚮未來電力電子工程師和研究人員的實踐藍圖，強調前沿器件、先進拓撲和數字化控製的融閤，確保讀者能夠駕馭下一代高效率、高可靠性的電力電子係統的設計與實現。

Chapter 1　緒論
Chapter 2　功率之計算
Chapter 3　半波整流器
Chapter 4　全波整流器
Chapter 5　AC電壓控製器
Chapter 6　DC-DC轉換器
Chapter 7　DC電源供應器
Chapter 8　變頻器
Chapter 9　諧振式轉換器
Chapter 10　驅動電路、緩衝器電路以及散熱片　
附錄A　一些常用波形的傅立葉級數
附錄B　狀態空間平均法
附錄C 常用功率與轉換器之方程式
索引

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《電力電子學 1/e》真的是讓我挖到寶瞭！我本來對電力電子學的印象就是一堆密密麻麻的公式跟複雜的電路圖，想說這學期課本一定會讓我頭昏腦脹，結果翻開這本書，眼睛都亮瞭起來！它把一些很抽象的概念，像是開關元件的特性、各種轉換器的基本原理，都解釋得超清楚，而且用瞭很多生活中的例子來輔助說明，例如把DC-DC轉換器比喻成水龍頭控製水流大小，把變流器比喻成腳踏車的變速係統，馬上就能理解那些複雜的邏輯。 最讓我驚豔的是，它在講解原理的時候，不隻是給你一個結論，還會帶你一步一步推導，讓你清楚知道為什麼會是這樣。像是討論到開關電源的效率問題，作者會從導通損耗、開關損耗等等角度深入分析，讓你看到每一個設計決策背後的原因。而且，書中的圖錶編排非常用心，每一個電路圖、波形圖都畫得清晰易懂，很多地方都有彩色的輔助，讓人在閱讀時不會感到枯燥。它不像坊間有些書，隻給你一堆公式，看完還是霧煞煞，這本完全就是為學生設計的，非常貼心！

评分☆☆☆☆☆

不得不說，《電力電子學 1/e》在結構安排上真的花瞭不少心思。它從最基礎的元件特性講起，循序漸進地帶到各類型的電力電子轉換器，像是隔離式、非隔離式，還有各種拓撲結構，像是Buck、Boost、Buck-Boost，都安排得很有邏輯。我個人特別喜歡它在介紹各個轉換器時，除瞭詳細分析其工作原理，還會列齣優缺點、適用場閤，甚至提到一些實際應用上的考量，像是元件的選擇、散熱問題等等。 這對於我這種正在準備專題研究的學生來說，簡直是如獲至寶。它提供的資訊不隻是課堂上會教到的，更多的是實務經驗的纍積，能夠幫助我們在設計實際電路時，避開一些常見的錯誤。而且，書末附的習題也是很有代錶性，涵蓋瞭書中提到的各種重點，寫完之後對整個章節的掌握度會大大提升。它不會讓你覺得學的東西都隻是紙上談兵，而是真正能夠運用到實際解決問題上的知識。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，《電力電子學 1/e》在闡述概念時，展現瞭一種相當獨特的視角。它不像一般的教科書，隻是一味地給你公式和定義，而是更注重引導讀者去思考「為什麼」。舉例來說，在討論功率轉換器的效率時，作者不會隻停留在計算損耗的公式上，而是會深入探討不同設計選擇對效率的影響，以及這些影響背後所蘊含的物理機製。 這種「為什麼」的思考模式，對於培養批判性思維非常重要。它鼓勵我們不僅要記住知識，更要理解知識的來源和應用。書中的案例分析也十分到位，涵蓋瞭從小型消費電子到大型工業應用等不同領域，讓我們看到電力電子學在現代科技發展中的關鍵作用。它讓我對這個領域有瞭更宏觀的認識，也更明確瞭自己未來的學習方嚮。總之，這本書的深度和廣度，都遠超我預期。

评分☆☆☆☆☆

我對這本《電力電子學 1/e》的編排方式印象非常深刻。它在每一個章節的開頭，都會先概述本章的學習目標，讓讀者對接下來的內容有一個清晰的預覽。而且，每個章節的結構都很完整，從基本概念、原理分析，到實際應用、例題講解，環環相扣，非常紮實。尤其值得一提的是，它在討論一些進階主題時，會適時地提醒讀者相關的前置知識，避免讀者因為基礎不穩而感到睏惑。 此外，書中的圖例和錶格質量都非常高，不僅清晰美觀，而且能夠非常有效地輔助理解。例如，在講解不同類型的PWM控製策略時，作者就用瞭大量的波形圖來展示各種控製下的電壓和電流變化，讓抽象的控製概念變得具體可感。這對於我這種視覺型學習者來說，真的太重要瞭。它讓我能夠在閱讀的過程中，不斷地將理論知識與視覺化的呈現連結起來，加深記憶。

评分☆☆☆☆☆

老實說，一開始看到這本《電力電子學 1/e》的厚度，我心裡還是有點打退堂鼓的，畢竟電力電子學本來就是個艱深的學科。但翻開之後，我發現我的擔心是多餘的。這本書的文字風格非常親切，沒有使用太多艱澀難懂的學術術語，即使是第一次接觸電力電子學的讀者，也能夠比較輕鬆地理解。作者很擅長用比較生活化的語言，把複雜的電氣現象描繪齣來。 而且，它在講解理論的同時，也很注重實務的結閤。書中穿插瞭許多實際的案例分析，像是電動車的充電係統、再生能源併網技術等等，讓我們知道電力電子學在現實世界中有著多麼廣泛的應用。這對於激發學習興趣非常有幫助，也讓我們看到學習這些知識的價值和意義。它不像某些教科書，隻是一味地堆砌理論，這本書讓我覺得，電力電子學不再是遙不可及的學問，而是能夠改變我們生活的重要技術。