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Digital Control for Power Electronics

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简介:
《Digital Control for Power Electronics》是一本专注于数字控制技术在电力电子中的应用书籍,深入探讨了该领域的最新进展与挑战。 《电力电子中的数字控制》是一本全面介绍电力电子领域内数字控制技术的入门书籍。本书涵盖了电力转换器控制系统及其基于当前广泛应用的数字控制技术的基本解决方案。书中以半桥电压源逆变器的应用案例为例,包括单相和三相实现方式。选择这些案例是因为它们既简单又广为人知,并且能够涵盖广泛的数字控制技术应用范围,从数字脉宽调制(DPWM)到空间矢量调制(SVM),再到输出电流与电压的精确控制。 电力电子中的数字控制是指利用如DSP或MCU等数字电路来实现对电能变换和控制系统的技术。相比传统模拟控制方法,它具有更高的灵活性、精度以及更易于实施复杂策略的优点。 在设计数字控制系统之前,需要掌握几个基础知识点:首先是信号采集过程,这是将连续变化的模拟量转换为离散数值的过程,其中ADC(模数转换器)起到了关键作用;其次是建模环节,即通过数学模型来描述系统或设备的行为。电力电子中的常见模型包括功率器件、电感和电容等元件的动态特性。 数字控制过程还包括实现特定控制策略的方法设计,例如DPWM用于精确调节输出电压大小,而SVM则利用空间矢量概念提升逆变器波形质量并减少开关损耗。此外,在该领域内还涉及稳定性分析及补偿器设计等内容,这些对于构建高效、稳定且可靠的电力电子系统至关重要。 本书由Simone Buso和Paolo Mattavelli两位作者撰写,他们分别任职于意大利帕多瓦大学信息工程系以及乌迪内大学电气机械与管理工程系。凭借其深厚的理论背景和丰富的实践经验,《电力电子中的数字控制》为读者提供了实用的参考材料,并帮助他们在实际工作中更好地理解和应用这些技术。

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客服
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  • Digital Control for Power Electronics
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    《Digital Control for Power Electronics》是一本专注于数字控制技术在电力电子中的应用书籍,深入探讨了该领域的最新进展与挑战。 《电力电子中的数字控制》是一本全面介绍电力电子领域内数字控制技术的入门书籍。本书涵盖了电力转换器控制系统及其基于当前广泛应用的数字控制技术的基本解决方案。书中以半桥电压源逆变器的应用案例为例,包括单相和三相实现方式。选择这些案例是因为它们既简单又广为人知,并且能够涵盖广泛的数字控制技术应用范围,从数字脉宽调制(DPWM)到空间矢量调制(SVM),再到输出电流与电压的精确控制。 电力电子中的数字控制是指利用如DSP或MCU等数字电路来实现对电能变换和控制系统的技术。相比传统模拟控制方法,它具有更高的灵活性、精度以及更易于实施复杂策略的优点。 在设计数字控制系统之前,需要掌握几个基础知识点:首先是信号采集过程,这是将连续变化的模拟量转换为离散数值的过程,其中ADC(模数转换器)起到了关键作用;其次是建模环节,即通过数学模型来描述系统或设备的行为。电力电子中的常见模型包括功率器件、电感和电容等元件的动态特性。 数字控制过程还包括实现特定控制策略的方法设计,例如DPWM用于精确调节输出电压大小,而SVM则利用空间矢量概念提升逆变器波形质量并减少开关损耗。此外,在该领域内还涉及稳定性分析及补偿器设计等内容,这些对于构建高效、稳定且可靠的电力电子系统至关重要。 本书由Simone Buso和Paolo Mattavelli两位作者撰写,他们分别任职于意大利帕多瓦大学信息工程系以及乌迪内大学电气机械与管理工程系。凭借其深厚的理论背景和丰富的实践经验,《电力电子中的数字控制》为读者提供了实用的参考材料,并帮助他们在实际工作中更好地理解和应用这些技术。
  • High-Frequency Switched-Mode Power Converter Digital Control
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    本研究聚焦高频开关模式电源数字控制技术,探讨其在提高效率、减小体积和增强稳定性方面的应用与挑战。 Digital Control of High-Frequency Switched-Mode Power Converters
  • High-Frequency Switched-Mode Power Converter Digital Control
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    本著作聚焦高频开关模式电源数字控制技术,深入探讨其设计原理与应用实践,为电力电子领域的研究和开发提供重要参考。 最近出版了一本关于开关电源建模的书,内容非常出色。
  • Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies
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    本书《设计电源控制回路:线性与开关电源》深入浅出地讲解了如何为线性和开关模式电源设计有效的控制回路,涵盖理论知识和实用技巧。 在电子工程领域,循环控制是一个关键的方面,当今的专业人士需要掌握它。控制系统是一种复杂的电子架构,涉及设定点和目标。一个简单的例子就是汽车上的定速巡航系统。本书不深入探讨广泛的理论知识,而是专注于电力电子工程师真正需要了解的内容,以补偿或稳定特定系统。书中提供了大量实用章节、设计示例以及现成的公式来帮助工程师解决实际问题。 读者还可以找到关于控制回路基础和原理的相关内容,以便对材料有更全面的理解。本书权威地解释了如何进行控制系统分析,并详细介绍了实践中的补偿器应用。它还指导工程师测量系统性能并验证原型稳定性及设计余量是否足够。此外,专业人士可以学习通过实验台认证的安全边际来保证大规模生产的安全性。
  • Power Electronics Fundamentals, Second Edition
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    《电力电子学基础》第二版一书详细介绍了电力电子技术的基本原理和应用,涵盖最新的器件技术和控制策略。 《Fundamentals of Power Electronics》第二版原著的正版电子书可以获取。虽然该书籍有第三版,但内容与第二版基本一致,仅章节顺序有所不同。
  • Complete Digital Design - An In-depth Guide to Digital Electronics
    优质
    《Complete Digital Design: An In-Depth Guide to Digital Electronics》是一本全面介绍数字电子学原理与设计实践的权威指南,适合工程师和学生阅读。 Complete Digital Design - A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture PART 1: Digital Fundamentals Chapter 1: Digital Logic 1.1 Boolean Logic / 3 1.2 Boolean Manipulation / 7 1.3 The Karnaugh map / 8 1.4 Binary and Hexadecimal Numbering / 10 1.5 Binary Addition / 14 1.6 Subtraction and Negative Numbers / 15 1.7 Multiplication and Division / 17 1.8 Flip-Flops and Latches / 18 1.9 Synchronous Logic / 21 1.10 Synchronous Timing Analysis / 23 1.11 Clock Skew / 25 1.12 Clock Jitter / 27 1.13 Derived Logical Building Blocks / 28 Chapter 2: Integrated Circuits and the 7400 Logic Families 2.1 The Integrated Circuit / 33 2.2 IC Packaging / 38 2.3 The 7400-Series Discrete Logic Family / 41 2.4 Applying the 7400 Family to Logic Design / 43 2.5 Synchronous Logic Design with the 7400 Family / 45 2.6 Common Variants of the 7400 Family / 50 2.7 Interpreting a Digital IC Data Sheet / 51 Chapter 3: Basic Computer Architecture 3.1 The Digital Computer / 56 3.2 Microprocessor Internals / 58 3.3 Subroutines and the Stack / 60 3.4 Reset and Interrupts / 62 3.5 Implementation of an Eight-Bit Computer / 63 3.6 Address Banking / 67 3.7 Direct Memory Access / 68 3.8 Extending the Microprocessor Bus / 70 3.9 Assembly Language and Addressing Modes / 72 Chapter 4: Memory 4.1 Memory Classifications / 77 4.2 EPROM / 79 4.3 Flash Memory / 81 4.4 EEPROM / 85 4.5 Asynchronous SRAM / 86 4.6 Asynchronous DRAM / 88 4.7 Multiport Memory / 92 4.8 The FIFO / 94 Chapter 5: Serial Communications 5.1 Serial vs. Parallel Communication / 98 5.2 The UART / 99 5.3 ASCII Data Representation / 102 5.4 RS-232 / 102 5.5 RS-422 / 107 5.6 Modems and Baud Rate / 108 5.7 Network Topologies / 109 5.8 Network Data Formats / 110 5.9 RS-485 / 112 5.10 A Simple RS-485 Network / 114 5.11 Interchip Serial Communications / 117 Chapter 6: Instructive Microprocessors and Microcomputer Elements 6.1 Evolution / 121 6.2 Motorola 6800 Eight-bit Microprocessor Family / 122 6.3 Intel 8051 Microcontroller Family / 125 6.4 Microchip PIC® Microcontroller Family / 131 6.5 Intel 8086 16-Bit Microprocessor Family / 134 6.6 Motorola 68000 16/32-Bit Microprocessor Family / 139 PART 2: Advanced Digital Systems Chapter 7: Advanced Microprocessor Concepts 7.1 RISC and CISC / 145 7.2 Cache Structures / 149 7.3 Caches in Practice / 154 7.4 Virtual Memory and the MMU / 158 7.5 Superpipelined and Superscalar Architectures / 161 7.6 Floating-Point Arithmetic / 165 7.7 Digital Signal Processors / 167 7.8 Performance Metrics / 169 Chapter 8: High-Performance Memory Technologies 8.1 Synchronous DRAM / 173 8.2 Double Data Rate SDRAM / 179 8.3 Synchronous SRAM / 182 8.4 DDR and QDR SRAM / 185 8.5 Content Addressable Memory / 188 Chapter 9: Networking 9.1
  • Power Electronics Fundamentals》高清版
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    《Power Electronics Fundamentals》高清版是一本深入浅出地介绍电力电子学基本原理和技术的应用型教材或参考书。 《Fundamentals of Power Electronics》 自己整理版,保证高清质量。
  • Power Electronics Handbook (4th Edition) - Muhammad.pdf
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    《电力电子学手册(第四版)》由Muhammad H. Rashid编著,全面涵盖了现代电力电子技术的基础理论、设计方法和最新进展。 这本书涵盖了开关器件的所有方面,转换电路拓扑、控制技术、分析方法以及一些应用实例。
  • 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。
  • 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。