电子工业出版社-网上书店

本书为高等院校电气工程及其自动化专业教材。本书以培养高素质应用型电气工程人才为目标，系统介绍了电力电子技术的基础理论、器件特性与典型电路设计。全书共9章，涵盖绪论、电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流-直流变换电路、交流-交流变换电路、电力电子技术实验、软开关技术，以及电力电子器件的驱动、保护与应用，以“器件—电路—工程应用”为主线组织知识体系，层层递进，通俗易懂。本书注重理论联系实际，结合风光互补发电系统、离网光伏发电系统、电动汽车无线充电系统等典型工程案例展开讲解，融入节能环保新技术，弱化复杂理论推导，强化工程思维训练。本书设置了综合性与设计性实验项目，着力激发学生的学习兴趣，提升学生的实践能力与创新素养。

第1章  绪论	1
1.1  电力电子技术的定义	1
1.2  电力电子器件的理想化分析	2
1.3  电力电子技术的发展	3
1.4  课程思政—助力碳达峰和碳中和	4
习题	4
第2章  电力电子器件	5
2.1  电力电子器件概述	5
2.1.1  电力电子器件的概念和特征	5
2.1.2  电力电子器件的分类	5
2.2  不可控器件—电力二极管	7
2.2.1  电力二极管的结构与伏安特性	7
2.2.2  电力二极管的主要参数	7
2.3  半控型器件—晶闸管	8
2.3.1  晶闸管的结构与工作原理	8
2.3.2  晶闸管导通与关断特性实验	9
2.3.3  晶闸管的主要参数	10
2.4  典型全控型器件	11
2.4.1  门极关断晶闸管	11
2.4.2  电力晶体管	11
2.4.3  电力MOSFET	12
2.4.4  绝缘栅双极型晶体管	12
2.5  GaN和SiC等宽禁带功率器件	13
2.6  课程思政—绝缘栅双极型晶体管国产化突破“卡脖子”难题	13
习题	14
第3章  整流电路	15
3.1  单相可控整流电路	15
3.1.1  单相半波可控整流电路	15
3.1.2  单相桥式全控整流电路	20
3.1.3  单相全波可控整流电路	23
3.1.4  单相桥式半控整流电路	24
3.2  三相可控整流电路	26
3.2.1  三相半波可控整流电路	26
3.2.2  三相桥式全控整流电路	29
3.3  变压器漏感对整流电路的影响	35
3.4  单相桥式可控整流电路在电力机车整流调压中的应用	37
3.5  海上风电技术	39
习题	39
第4章  逆变电路	41
4.1  换流方式	41
4.1.1  逆变电路的基本工作原理	41
4.1.2  换流方式分类	42
4.2  电压型逆变电路	42
4.2.1  单相电压型逆变电路	43
4.2.2  三相电压型逆变电路	45
4.3  电流型逆变电路	47
4.3.1  单相电流型逆变电路	48
4.3.2  三相电流型逆变电路	49
4.4  PWM控制技术	49
4.4.1  PWM控制的基本原理	49
4.4.2  单相桥式逆变电路的PWM控制	50
4.4.3  三相桥式逆变电路的PWM控制	51
4.5  有源逆变	53
4.5.1  有源逆变的产生条件	53
4.5.2  逆变失败与最小逆变角的限制	54
4.6  逆变电路的工程应用	55
4.6.1  微电网技术	55
4.6.2  储能技术	56
4.6.3  氢能技术	60
4.6.4  风光互补发电系统设计	61
习题	63
第5章  直流-直流变换电路	64
5.1  基本斩波电路	64
5.1.1  降压斩波电路	64
5.1.2  升压斩波电路	66
5.1.3  升降压斩波电路	68
5.2  隔离型直流-直流变换电路	70
5.2.1  正激变换电路	70
5.2.2  反激变换电路	71
5.2.3  推挽变换电路	73
5.2.4  半桥变换电路	74
5.2.5  全桥变换电路	76
5.3  反激式开关稳压电源的设计实例	78
习题	81
第6章  交流-交流变换电路	82
6.1  单相相控交流调压电路	82
6.1.1  电阻负载	82
6.1.2  阻感负载	83
6.2  三相相控交流调压电路	84
6.3  其他交流电力控制电路	86
6.4  交-交变频电路	86
6.4.1  单相交-交变频电路	86
6.4.2  三相交-交变频电路	87
6.5  单相交流调压电路的应用实例	88
6.5.1  双向晶闸管调光台灯	88
6.5.2  电风扇无级调速器电路	89
6.6  变频器设计	90
习题	93
第7章  电力电子技术实验	94
7.1  电力电子器件特性测试	94
7.2  锯齿波触发电路实验	95
7.3  整流电路实验	97
7.3.1  单相半波可控整流电路实验	97
7.3.2  单相桥式全控整流电路实验	98
7.3.3  单相桥式半控整流电路实验	100
7.3.4  三相桥式全控整流电路实验	101
7.4  升压斩波电路仿真实验	102
7.5  双极性SPWM仿真实验	103
7.6  三相正弦逆变电路实验	105
7.7  单相交流调压电路实验	106
7.7.1  仿真实验	107
7.7.2  相控调压实验	108
第8章  软开关技术	110
8.1  软开关技术概述	110
8.2  软开关电路的分类	111
8.3  零电压开关准谐振电路	112
8.3.1  电路结构	112
8.3.2  工作原理	112
8.4  移相全桥零电压开关PWM电路	113
8.4.1  电路结构	113
8.4.2  工作原理	113
8.5  零电压转换PWM电路	114
8.5.1  电路结构	114
8.5.2  工作原理	115
习题	115
第9章  电力电子器件的驱动、保护与应用	117
9.1  晶闸管触发电路	117
9.2  典型全控型器件的驱动电路	117
9.2.1  电流型驱动电路	117
9.2.2  电压型驱动电路	118
9.3  电力电子器件的保护	119
9.3.1  过电压保护措施	119
9.3.2  过电流保护措施	120
9.3.3  缓冲电路	120
9.4  离网光伏发电系统设计	121
9.5  电动汽车无线充电系统	123
习题	125
参考文献	126

新一轮科技革命与产业变革加速演进，新能源、智能电网、先进电气装备等关键领域快速发展，有力推动能源结构转型与工业体系升级。在此背景下，新工科建设对高等工程教育提出新使命与高要求，强调知识传授、能力培养与价值引领协同推进，突出培养解决复杂工程问题的核心素养。电气工程及其自动化专业是支撑能源电力行业发展的核心专业，亟须培养兼具扎实理论、工程思维、实践能力与创新意识的高素质应用型人才。电力电子技术作为电气类专业的核心主干课程，是电能变换、高效传输、精准控制与绿色利用的关键基础，广泛应用于发输配用全环节及新能源装备、轨道交通、航空航天、工业自动化等领域，保障其教学质量是实现专业人才培养目标的核心前提。
当前，国内现有电力电子技术相关教材数量较多、体系成熟，但在教学实践中仍存在一些与新时代人才培养要求不相适应的问题。部分教材偏重理论推导与公式计算，对工程设计流程、实际器件选型、现场调试方法等内容涉及不足；部分教材对新技术、新器件、新应用跟进较慢，对碳化硅与氮化镓等第三代半导体器件、高频高效电能变换技术、新能源并网技术等前沿内容融入不够；还有部分教材的实践环节相对薄弱，实验内容以验证性为主，综合性、设计性、创新性训练不足，难以有效支撑学生工程实践能力与创新思维的培养。同时，随着工程教育专业认证在国内高校全面推进，以学生为中心、成果导向、持续改进的教育理念深入人心，教材作为课程体系的重要载体，必须更加贴近认证标准、贴近行业需求、贴近工程实际，更好地服务于课程目标达成与专业能力培养。
为适应新工科建设发展需求，深化电气工程及其自动化专业教学改革，破解电力电子技术课程教学与工程实践脱节、创新能力培养不足等突出问题，本书依托多项省部级教育教学改革项目的成果系统编撰而成，核心支撑课题包括“以工程能力培养为核心的电力电子课程群教学模式改革”等。编写团队长期深耕电力电子技术教学一线，持续开展课程建设、教学改革与工程应用研究，积累了丰富的教学经验、教改成果与校企合作资源。本书坚持以学生能力培养为根本，以工程应用为主线，以教改成果为支撑，将理论教学、实验实践、工程案例与前沿技术有机融合，致力于构建一套更系统、更具实用性、更贴合工程教育认证要求的教学内容体系，为提升课程教学质量、助力专业人才培养提供有力支撑。
本书以“器件—电路—工程应用”为主线，遵循由浅入深、由基础到综合、由原理到实践的认知规律，系统搭建逻辑清晰、层次分明、衔接紧密的电力电子技术知识框架与工程方法体系。本书内容全面覆盖电力电子技术的核心知识点，主要包括：电力电子器件的工作原理、静态与动态特性、驱动与保护电路；单相与三相整流电路、有源逆变与无源逆变电路、直流-直流变换电路、交-交变频电路与交流调压电路等典型电能变换拓扑；各类变换电路的工作波形分析、参数计算、控制方式及设计要点。在夯实经典理论的基础上，本书主动对接行业的技术前沿，系统介绍碳化硅与氮化镓等第三代半导体器件的材料特性、器件结构、驱动要求与应用优势，突出高频化、高效率、高功率密度、低损耗的现代电力电子技术发展方向。
本书始终坚持工程导向与绿色低碳理念，紧密结合国家碳达峰碳中和目标与能源转型需求，精选大量来自企业一线与工程项目的典型案例，包括风光互补发电系统、离网光伏发电系统、电动汽车无线充电系统等。每个案例均围绕实际工程需求展开，从系统组成、拓扑选择、参数设计、控制策略到调试运行、性能优化进行完整解析，将理论知识与工程实践深度融合，帮助学生跳出单一知识点局限，建立从器件到电路、从模块到系统、从设计到应用的完整工程思维，真正做到学以致用、知行合一。
本书坚持教学做合一与成果导向教育理念，以提升学生的复杂工程问题解决能力为核心目标，在内容编排与体例设计上突出实践引领与创新驱动。本书注重优化理论体系，精简烦琐的数学推导，强化工程应用计算与实用设计方法，提升内容的可读性与实用性；强化实践教学环节，设置阶梯式、递进式实践训练内容，从基础验证性实验到综合设计性实验，再到项目式创新实践，逐步提升学生的动手能力、设计能力与调试能力；引入产品化思维训练，引导学生以工程项目任务为驱动，开展需求分析、方案论证、器件选型、电路设计、仿真分析、实物制作与性能测试，全过程模拟工程研发流程，全面培养学生的系统思维、协作意识与创新能力，各项内容设计均紧密契合工程教育专业认证的毕业要求。
本书内容凝聚了编写团队多年的教学实践、教改研究成果与校企合作工程经验，结构严谨，重点突出，实用性强，适用范围广泛，既可作为普通高等院校电气工程及其自动化、自动化、新能源科学与工程、智能电网信息工程等电气类相关专业的本科教材，也可作为高职高专院校相关专业的教学参考用书，同时适合电力电子、电源设计、电气装备、新能源应用、工业控制等领域的工程技术人员自学参考，旨在为我国能源战略实施、电气装备产业升级与电力电子技术发展输送更多高素质工程技术应用型人才。
本书由张文霞教授担任主编，负责全书总体策划、大纲制定、内容撰写、统稿修改与最终审定，统筹编写进度，严控编写质量；柳丽萍教授、马秋环教授参与本书的编写研讨、文献资料整理、案例素材收集与文稿校核，为本书的结构优化、内容完善与质量提升提供了有力支持。全体编写人员长期从事电力电子技术相关教学、科研与工程应用工作，秉持严谨治学、精益求精的态度，在统一框架下分工协作、反复打磨、多次修改，力求内容科学准确、逻辑清晰、前沿实用、贴合教学实际。
电力电子技术领域的发展日新月异，新技术、新器件、新应用不断涌现，加之编写时间有限与编者水平所限，书中难免存在疏漏、不足与不妥之处，难以完全满足所有教学场景与读者需求。在此，衷心恳请各高校师生、同行专家与广大工程技术人员不吝赐教，提出宝贵的批评意见与改进建议，以便我们在后续再版时不断修订完善、持续优化提升。
本书的顺利编写与出版，离不开多方的大力支持与帮助。感谢各项省部级教改项目的资助支持，为本书的编写提供了坚实的研究基础；感谢相关企业提供的工程案例、技术资料与实践平台支持，使本书内容更具工程底色；感谢出版社各位编辑老师的辛勤付出与专业编审，为本书的规范出版保驾护航；感谢所有在编写过程中给予支持、帮助与建议的同仁、朋友与家人。在此，一并致以最诚挚的谢意！

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！