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Power Electronics: Converters, Applications, and Design

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简介：
《Power Electronics: Converters, Applications, and Design》是一本全面介绍电力电子技术的专业书籍，涵盖了变换器原理、实际应用及设计方法。 Power Electronics: Converters, Applications, and Design (2nd Edition) Authors: Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins Format: Hardcover Pages: 824 Publication Date: October 1995 Publisher List Price: US $50

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  • Power Electronics Converters: Applications and Design
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    本书《电力电子转换器：应用与设计》全面介绍了电力电子转换器的基本原理、设计方法及其在各种系统中的应用。 ### 功率电子变换器、应用及设计 #### 功率电子系统 功率电子技术是现代工业、商业以及日常生活不可或缺的一部分。其核心功能在于控制并转换电能形式，以满足特定负载的需求。在这一领域中，半导体器件（例如二极管和晶体管）被用来高效地转换与调控电能。 **模块图** 典型的电力电子系统结构可以表示为一个模块图，通常包括输入电源、控制器电路、功率变换器以及负载。控制电路负责调节功率变换器的工作状态以确保输出符合预期需求。 **作用** 在各种领域中，如电机驱动、可再生能源系统和汽车工业等，电力电子产品扮演着至关重要的角色。通过使用这些设备，工程师能够实现高效的能量传输与利用，并减少能源浪费。 **增长原因** 随着对更高效的能源转换技术的需求日益增加，功率电子学的应用范围不断扩大。这一进步不仅推动了该领域的创新与发展，也为解决当前面临的能源挑战提供了有效的解决方案。 #### 线性电源 线性电源是一种常见的直流供电方式，通过串联调整电阻来稳定输出电压。然而这种类型的电源存在明显的缺点： - **低效率**：大部分能量被转化为热量消耗掉。 - **体积庞大且重量大**：为了处理高电流需求，需要大型变压器和其他组件。 #### 开关模式电源 开关模式电源（SMPS）是一种更为先进的解决方案，它解决了线性电源存在的问题。 - **晶体管作为开关使用**：在SMPS中，晶体管被用作高速开关而非线性调节器。 - **高效率**：通过快速切换晶体管状态，可以显著提高能量的传递效率。 - **高频变压器**：采用高频变压器来减小体积和重量，并保持高效性能。 #### 开关模式合成的基本原理 SMPS的核心原则包括： - **恒定开关频率**：固定开关频率有助于简化设计并使系统运行更加稳定。 - **脉冲宽度调制（PWM）**：通过改变脉冲宽度，可以精确控制输出电压的平均值。 - **L-C滤波器**：用于平滑输出电压中的纹波，从而提供更稳定的电源给负载。 #### 在可变速度驱动的应用 电力电子技术在可调节速电机驱动系统中具有重要的应用价值，特别是在需要节能的情况下： - **传统方法的局限性**：传统的流量控制方式是通过阀门节流来实现的，这种方式效率低下且造成能源浪费。 - **电力电子产品的优势**：使用先进的电力电子设备可以精确调整电机转速以满足所需的流量需求，从而显著提高能效并节省能源。 #### 应用范围 功率电子技术的应用领域广泛，包括但不限于： - **工业自动化**：控制电机的速度和方向，提升生产效率。 - **可再生能源系统**：将太阳能电池板或风力发电机产生的不规则电流转换为稳定的电网电流。 - **电动汽车（EV）与混合动力汽车（HEV）**：通过精确调控电动机运行来实现能量回收等功能。 - **通信设备**：向数据中心及其他通信设施提供可靠的电源解决方案。 #### 功率处理器的组合 在实际应用中，功率处理器通常由多个转换器组成，以实现更复杂的电力管理功能： - **储能元件**：大多数实用拓扑结构需要使用电感或电容等储能组件。这些元件不仅能存储能量，还能隔离输入和输出端之间的变换器。 #### 通过转换器的电力流动 根据工作模式的不同，功率电子转换器可以分为整流器和逆变器两种类型： - **整流器**：将交流电转化为直流电。 - **逆变器**：将直流电转变为交流电以驱动电机等负载设备。 #### 交流电机驱动系统 一个典型的交流电机驱动系统包括两个主要部分： - **整流器**：用于把工频的交流电源转换为稳定的直流电压。 - **逆变器**：利用固定的直流母线电压生成低频三相电流来控制电动机。这种设计使得晶体管操作更加高效。 #### 矩阵变换器 矩阵变换器是一种通用性很强的设计，能够直接将输入端的三相交流电转换为输出端同样形式的三相交流电而无需中间步骤。尽管目前尚未广泛应用，但随着双极性和双向开关技术的进步，在未来特定应用中展现出巨大潜力。
     
  • Power Electronics: Converters, Applications, and Design
    优质
    《Power Electronics: Converters, Applications, and Design》是一本全面介绍电力电子技术的专业书籍，涵盖了变换器原理、实际应用及设计方法。 Power Electronics: Converters, Applications, and Design (2nd Edition) Authors: Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins Format: Hardcover Pages: 824 Publication Date: October 1995 Publisher List Price: US $50
     
  • POWER ELECTRONICS CONVERTERS: APPLICATIONS AND DESIGN
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    《Power Electronics Converters: Applications and Design》是一本深入探讨电力电子变换器应用与设计的专业书籍，为工程师和研究人员提供了宝贵的理论知识和技术指导。 《电力电子转换器、应用与设计》是电力电子领域的一部经典著作，由多位学者共同编撰而成。本书不仅涵盖了电力电子转换器的基本原理和设计方法，还深入探讨了其在不同领域的实际运用。 电力电子转换器作为电力电子学的重要组成部分，主要功能在于将电能从一种形式转化为另一种形式。这通常涉及交流（AC）与直流（DC）之间的相互转换以及对电能频率、相位或电压等级的调整。这类设备广泛应用于电力系统、电气驱动、工业自动化及可再生能源接入等领域，并是现代电力系统的不可或缺部分。 本书详细介绍了几种主要类型的转换器及其工作原理和应用场合，包括AC-DC整流器（用于将交流电转化为直流电）、DC-AC逆变器（用于将直流电转化为交流电）以及其它如DC-DC及AC-AC等类型。此外，在电力系统中，这些设备可用于改善供电质量；在电气驱动领域，则可实现对电机的精确控制。 本书不仅适合于学生和研究人员使用，也适用于实际工作中的工程师参考学习。书中内容经过重要更新与丰富，并提供了深入理论分析以及更多应用实例展示。 版权信息指出，《电力电子转换器、应用与设计》由美国约翰威立父子出版公司（John Wiley & Sons, Inc.）出版发行，在编撰过程中可能使用了PSpice和MATLAB等软件工具。此外，书中强调未经授权不得复制或传播其内容，体现了作者及出版社对知识产权的严格保护。 本书自1989年首次面世以来，始终致力于为500kW以下功率范围内的电力电子应用与设计提供全面展示，并反映了这一领域在低压和中压范围内广泛的应用场景。书中制作信息显示，《电力电子转换器、应用与设计》由The Clarinda Company负责排版工作，Hamilton Printing Company承担印刷任务，封面则由Brady Palmer Printing Company完成。此外，本书使用了酸性纸张以确保长期保存质量。 综上所述，《电力电子转换器、应用与设计》不仅为读者提供了丰富的理论知识和实践指导，同时也体现了出版物在制作过程中所投入的精心努力。
     
  • Power Electronics Converters: Applications and Design (Third Edition)...
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    《电力电子变换器：应用与设计（第3版）》全面介绍了各种类型的电力电子变换器及其在工业、交通和消费电子中的广泛应用。 Power Electronics Converters, Applications, and Design, Third edition 2002
     
  • CONVERTERS FOR PHOTOVOLTAIC AND WIND POWER SYSTEMS
    优质
    本手册专注于光伏和风能系统的转换器技术，涵盖设计原理、优化策略及实际应用案例，助力可再生能源高效利用。 在可再生能源系统高渗透率的背景下，电网转换器技术的进步对于成功整合这些能源至关重要。随着对电网要求的新标准变得更加严格，电网转换器需要具备更先进的功能，如：故障期间动态控制有功和无功电流注入及提供电网服务的能力。 本书详细解释了用于光伏和风力发电应用的电网转换器的拓扑结构、调制技术和控制方法，并特别关注在这些系统中至关重要的电网条件。书中涵盖了最新的光伏发电和风电系统的电网要求，讨论了一系列相关问题：包括现代光伏和风电机组逆变器拓扑设计；光伏系统的孤岛检测方法；基于第二阶广义积分器（SOGI）的同步技术；具备抗不平衡运行能力的先进同步技术；用于电流控制及谐波补偿的共振控制器技术；电网滤波器的设计以及主动阻尼技术；在电网故障条件下考虑正负序的情况下的功率控制。 作者在书中提供了实用示例、练习题和仿真模型，并通过配套网站提供使用MATLAB®和Simulink环境以及其他软件进行进一步建模的技术支持。《光伏与风力发电系统的电网转换器》一书适用于具有电气工程背景的研究生课程，也适合从事可再生能源行业的专业人士参考。 对于有兴趣采用此教材授课的教授们，可以从配套网站下载课件。
     
  • Modern Power Electronics and AC Drives
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    《现代电力电子与交流驱动》是一本专注于现代电力电子技术及其在交流电机控制系统中应用的专业书籍。书中涵盖了从基本原理到最新发展的一系列主题。适合从事相关领域研究和技术开发的工程师及高校师生参考学习。 现代电力电子学与交流驱动系统是一门涉及交流电机的电力电子技术和自动控制技术的重要学科，在工业自动化及传动领域扮演着关键角色。这些技术在调速、节能以及控制系统中提供了多种有效的解决方案。 电力电子学专注于功率半导体器件及其应用，包括电压、电流和频率变换与调控的技术研究。核心组件如晶闸管（SCRs）、门极可关断晶闸管（GTOs）、电力二极管、MOSFETs、IGBTs及MTOs等在电力系统中发挥着重要作用。 交流电机的自动控制主要通过调节输入频率和电压来实现转速调整，现代技术多采用变频器(VFD)与逆变器将固定频率和电压转换为可调参数以驱动电机。这些方法被广泛应用于制造、运输及其它工业领域。 本书由Bimal K. Bose撰写，他是田纳西大学诺克斯维尔分校电力电子学Condra杰出教授，在通用电气研发中心任职11年后加入Rensselaer Polytechnic Institute任教，并在相关研究领域享有盛誉。 书中还探讨了晶闸管相控转换器和GTO相控转换器等技术，这些方法能够精确控制交流电机的功率输出。此外，模糊逻辑控制器（FLC）的应用也被提及，该技术利用模糊逻辑处理不确定信息，在动态系统中提供有效策略。 本书全面解析电力电子与交流驱动系统的原理及应用，并提供了丰富的参考文献和索引，是工程师和技术专家的重要参考资料。书中包含大量图表以辅助理解复杂概念，适合深入学习相关知识的读者使用。全球范围内的学术影响力和广泛应用性也表明了该书的重要性。
     
  • Pulse Width Modulation in Power Converters: Principles and Practices...
    优质
    Pulse Width Modulation in Power Converters: Principles and Practices是一本深入探讨脉冲宽度调制技术原理及其在电力转换器中应用的专业书籍。 Pulse Width Modulation for Power Converters: Principles and Practice, 多文档 未融合，自行查阅。
     
  • Applications and Design of Medical Instruments
    优质
    本书《医疗仪器的应用与设计》深入探讨了医疗设备的设计原理及其临床应用，旨在为医疗器械领域的工程师和研究人员提供实用指导和技术支持。 该资源为英文版的医学仪器原理及设计教材，适用于生物医学工程专业的学生。希望它能对生物医学工程及相关专业学生的课程学习有所帮助。
     
  • Theory, Design, and Simulation of Delta-Sigma Data Converters
    优质
    本书《Delta-Sigma 数据转换器的理论、设计与仿真》深入探讨了 delta-sigma 转换器的设计原理和技术细节，涵盖从基础理论到高级模拟和实现方法。 关于Delta-Sigma调制器的经典著作以及微电子、通信和集成电路设计领域的权威书籍，我建议寻找PDF高清版本而非扫描版的资源。
     
  • GaN Power Devices: Materials, Applications, and Reliability.pdf
    优质
    该PDF深入探讨了氮化镓（GaN）功率器件的关键材料特性、广泛应用领域及可靠性评估方法，为研究人员和工程师提供了宝贵资源。 Power Electronics and Power Systems Edited by Matteo Meneghini, Gaudenzio Meneghesso, Enrico Zanoni