电力电子变流装置典型应用实例

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页数:262
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出版时间:2008-4
价格:28.00元
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isbn号码:9787111230113
丛书系列:
图书标签:
  • 电力电子
  • 变流器
  • 应用实例
  • 电力系统
  • 电力变换
  • 逆变器
  • 整流器
  • 开关电源
  • 电机控制
  • 新能源
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具体描述

《电力电子变流装置典型应用实例》介绍了电力电子技术方面的基本知识,选材基本覆盖了电力电子技术的常规应用领域。内容包括稳压电源、相控电源、电解电源、电镀电源、脉冲电源、充电电源、高频开关电源、高压开关电源、变频电源、正弦波逆变电源、节能灯电子镇流器、装饰照明、粉尘治理、高压脱硫、空气净化、火灾探测与报警、变频空调、微波炉具、手机充电器、防盗报警器、电子灭鼠器及杀虫机等电力电子变流装置的典型电路及应用实例。

电子设计与系统集成前沿探索:从理论到实践的跨越 本书深入探讨了现代电子技术在多个高新技术领域的集成应用与前沿发展,旨在为电子工程师、系统架构师以及相关专业的学生提供一个全面、深入且极具实践指导意义的参考资料。全书内容紧密围绕当前电子系统设计中的核心挑战与新兴趋势展开,覆盖了从基础理论到复杂系统实现的完整技术链条。 第一部分:高性能嵌入式系统设计与优化 本部分聚焦于构建高性能、低功耗的嵌入式系统所需的核心技术。首先,我们详细剖析了基于现代微控制器(MCU)和片上系统(SoC)的架构特点,重点阐述了实时操作系统(RTOS)在资源受限环境下的高效调度机制与中断处理策略。理论分析与实际案例相结合,展示了如何针对特定的嵌入式应用场景(如工业控制、物联网边缘计算)进行硬件选型、驱动程序开发及固件优化。 深入探讨了嵌入式人工智能(Edge AI)的实现路径。内容涵盖了模型压缩技术(如量化、剪枝)、轻量级神经网络的部署框架(如TensorFlow Lite for Microcontrollers, ONNX Runtime),以及如何利用异构计算资源(如GPU、NPU、FPGA)加速本地推理过程。特别地,书中提供了关于如何平衡计算精度、推理速度与功耗的决策矩阵,这对于开发下一代智能设备至关重要。 此外,本部分对嵌入式系统中的系统级安全进行了深入探讨。从硬件信任根(RoT)的建立,到安全启动(Secure Boot)流程的实现,再到数据在传输和存储过程中的加密与认证机制,均有详尽的讲解。书中包含了针对侧信道攻击(如功耗分析、电磁辐射分析)的防御性编程实践与硬件设计规范。 第二部分:先进传感器融合与数据处理技术 本章聚焦于如何从海量的、多模态的传感器数据中提取有效信息,并将其转化为可操作的决策。内容首先涵盖了惯性测量单元(IMU)、高精度编码器、激光雷达(LiDAR)和机器视觉系统的工作原理及误差模型。 重点阐述了传感器数据融合的理论基础,包括卡尔曼滤波(KF)、扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)以及粒子滤波(PF)在高动态系统中的适用性与参数调优技巧。书中通过详细的数学推导和仿真结果对比,清晰展示了不同滤波算法在应对非线性、高噪声环境时的性能差异。 机器视觉部分深入到图像处理与特征提取的底层逻辑。讨论了基于深度学习的物体检测、语义分割算法在嵌入式平台上的部署优化,以及同步定位与地图构建(SLAM)算法的关键步骤,包括前端特征提取、后端优化与回环检测。针对实时性要求极高的应用,书中还探讨了事件驱动型相机(Event-based Cameras)的数据处理流程及其在高速运动跟踪中的优势。 第三部分:高效能电源管理与电能质量控制 本部分关注电力电子领域的核心议题——如何实现电能的高效转换、精确定量控制与高品质输出。内容侧重于开关模式电源(SMPS)的设计与优化,详细分析了同步整流技术、有源功率因数校正(APFC)电路的拓扑结构与控制策略。 深入研究了先进的开关技术,如宽禁带半导体器件(SiC、GaN)在高速、高频应用中的优势与挑战。书中提供了详细的器件选型指南、驱动电路设计要点(特别是米勒平台效应的抑制),以及高频开关对电磁兼容性(EMC)的影响与应对措施。 在电能质量方面,本书详细阐述了有源滤波器(APF)和动态电压补偿器(DVR)的原理与并网控制技术。探讨了先进的PWM调制策略(如空间矢量调制、非对称调制)如何用于改善逆变器的输出波形质量,降低谐波含量,并提升系统在电网波动下的鲁棒性。此外,书中还包含了针对高密度电源模块的热管理设计,包括传导散热、对流散热和相变材料的应用分析。 第四部分:面向工业互联网的可靠性与网络化设计 本部分将视角从单一设备扩展到跨系统的互联互通与整体可靠性。重点介绍了工业通信协议栈,包括TSN(时间敏感网络)在确定性通信中的关键作用,以及OPC UA等面向工业物联网(IIoT)的数据模型与安全机制。 在系统可靠性工程方面,书中涵盖了故障预测与健康管理(PHM)的设计方法论。通过振动分析、温度漂移监测等数据驱动的技术,结合寿命预测模型(如威布尔分布),实现对关键电子元件和子系统的早期故障预警。内容包括如何构建冗余架构(如N+1、2oo3投票机制)以确保关键任务的连续性。 最后,全书以实际案例贯穿始终,展示了如何将上述理论知识融合成一个稳定、高效、安全的整体解决方案,覆盖了从概念验证到批量生产的全过程工程实践。本书旨在培养读者系统化、跨学科的工程思维能力,以应对未来电子系统日益增长的复杂性挑战。

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读后感

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用户评价

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这本书的叙事风格非常贴近实际工作场景,它没有采用那种高高在上的学术腔调,而是用一种非常务实的口吻来陈述问题和解决问题。例如,在描述一个具体的变流器故障排查流程时,作者详细记录了从初步测量到最终定位的每一步骤,甚至连特定测试点位的电压波形特征都被细致描述,这对一线维护人员来说是无价的参考资料。我特别欣赏作者在讲解复杂控制算法时所采取的对比分析手法,例如,对经典PID控制和更先进的电流模式控制(Current Mode Control)的优缺点及参数整定方法的论述,清晰地展示了不同控制策略在动态响应和系统稳定性上的权衡。这种基于项目经验的知识传递,使得原本抽象的控制理论变得具体可感,极大地降低了技术人员从理论到实践的转化难度。

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我注意到本书在结构组织上体现了极高的逻辑性和层次感,它似乎是按照一个完整的电力电子产品从概念设计到最终投产的生命周期来构建内容的。开篇部分对系统需求分析和基本原理的概述,为后续复杂模块的深入讲解打下了坚实的基础。随后,各个功能单元(如输入整流、直流链路、逆变级和滤波环节)被模块化地拆解讨论,每一个模块都有独立的章节进行详尽的性能分析和设计考量。这种层层递进的架构,使得读者可以根据自身的知识背景和当前的项目需求,灵活地选择性阅读。即便是不需要完整学习,也可以快速定位到所需的技术点。这种面向工程实践的结构安排,充分体现了作者对电力电子系统集成化开发的深刻理解,而不是孤立地讲解各个元器件或子电路。

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我花了些时间细细研读了其中关于高频开关电源设计的部分,里面的方法论非常扎实,不仅仅停留在理论公式的堆砌上,而是深入剖析了实际工程中可能遇到的诸多“陷阱”与优化策略。书中对不同拓扑结构(比如LLC谐振腔和全桥变换器)的适用场景分析得鞭辟入里,对比极其详尽,这对于我们工程师在项目初期进行技术选型时提供了宝贵的决策依据。更值得称赞的是,作者在描述功率器件选型时,不仅提到了常用的MOSFET和IGBT,还结合了最新的碳化硅(SiC)器件的特性和驱动挑战进行了深入探讨,这显然是紧跟行业前沿的体现。对于纹波抑制、EMI/EMC设计等这些在实际应用中常常令人头疼的环节,书中提供了多套成熟的滤波方案和具体的调试技巧,这些都是在标准教科书中难以找到的“干货”,读来让人有豁然开朗之感,仿佛是一位资深专家在耳边手把手进行指导。

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这本书的装帧设计颇具匠心,封面采用了沉稳的深蓝色调,搭配清晰的白色标题,给人一种专业且可靠的第一印象。内页纸张的质感上乘,触感细腻,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到明显的疲劳,这对于技术类书籍来说至关重要。排版布局也十分考究,章节标题醒目突出,正文的字体大小和行距设置合理,使得复杂的电路图和技术参数在视觉上得到了很好的平衡,阅读起来井然有序,非常顺畅。特别是那些复杂的原理示意图,线条清晰,逻辑箭头明确,即便是初次接触该领域的人,也能大致勾勒出电力电子系统的工作流程。书中的插图和表格的引用规范且恰到好处,它们不仅仅是文字内容的简单重复,更是对理论知识的有效视觉化支撑,极大地提升了阅读体验和学习效率。整体来看,编辑和设计团队在图书的物理呈现上投入了极大的精力,使得这本书在众多技术手册中脱颖而出,拿在手里就感觉分量十足,物有所值。

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从一个资深工程师的角度来看,这本书最宝贵之处在于它提供了大量关于“为什么这样做”而非仅仅“怎么做”的深刻见解。很多技术资料只告诉我们设计标准,但这本书却解释了标准背后的物理限制和经济权衡。比如,在讨论热管理设计时,它不仅给出了热阻计算公式,还结合了不同散热方式(自然风冷、强制风冷、液冷)在不同功率密度下的长期可靠性评估,这涉及到对材料老化、封装应力等多方面因素的综合考量。这种超越了基础知识讲解的深度探讨,表明作者拥有丰富的、跨越多个项目周期的实战经验。对于渴望从“熟练操作者”跃升为“系统架构师”的技术人员而言,这本书提供的这种思维框架和决策依据,远比单纯的公式集合更有价值,它真正帮助读者构建起一个完整的、面向可靠性的设计哲学。

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