本書(shū)第4版為大三、大四電力和電子工程專(zhuān)業(yè)的電力電子技術(shù)/靜態(tài)變流技術(shù)的教材。本書(shū)也可以作為研究生教材或初級(jí)電力電子工程師的參考讀物。本書(shū)的前導(dǎo)課程包括電子基礎(chǔ)和電路基礎(chǔ)課程。本科電力電子課程通常開(kāi)設(shè)一學(xué)期。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，一學(xué)期的學(xué)時(shí)已經(jīng)無(wú)法涵蓋電力電子技術(shù)的全部知識(shí)。本書(shū)涵蓋的內(nèi)容已超過(guò)了一學(xué)期的課程范圍。對(duì)于本科課程，第1章~第11章已經(jīng)可以提供充足的電力電子基礎(chǔ)知識(shí)。第12章~17章可以留給其他課程或者包含在研究生課程中。表P��1列出了“電力電子技術(shù)”課程一學(xué)期推薦的專(zhuān)題，表P��2為“電力電子和電機(jī)驅(qū)動(dòng)”課程一學(xué)期推薦的專(zhuān)題。
表P��1“電力電子技術(shù)”課程一學(xué)期推薦的專(zhuān)題
章專(zhuān)題節(jié)課時(shí)
1簡(jiǎn)介1.1~1.122
2功率二極管和電路2.1~2.4,2.6~2.7,2.11~2.163
3二極管整流器3.1~3.115
4功率晶體管4.1~4.93
5DCDC變換器5.1~5.95
6PWM逆變器6.1~6.77
7諧振脈沖逆變器7.1~7.53
9晶閘管9.1~9.102
10可控整流器10.1~10.56
11交流電壓控制器11.1~11.53
期中考試和小測(cè)驗(yàn)3
期末考試3
在為期15周的一學(xué)期中的所有課時(shí)45
表P��2“電力電子和電機(jī)驅(qū)動(dòng)”課程一學(xué)期推薦的專(zhuān)題
章專(zhuān)題節(jié)課時(shí)
1簡(jiǎn)介1.1~1.102
2功率二極管和電路2.1~2.72
3二極管整流器3.1~3.84
4功率晶體管4.1~4.81
5DCDC變換器5.1~5.84
14直流驅(qū)動(dòng)14.1~14.75
6PWM逆變器6.1~6.105
7晶閘管9.1~9.61
附錄A三相電路所有節(jié)1
10可控整流器10.1~10.75
11交流電壓控制器11.1~11.52
附錄B磁路B.1~B.21
15交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)15.1~15.96
期中考試和小測(cè)驗(yàn)3
期末考試3
在為期15周的一學(xué)期中的所有課時(shí)45
電力電子的基礎(chǔ)已經(jīng)建立，其基本內(nèi)容不會(huì)快速改變。然而，隨著電力電子器件特性持續(xù)改善和新器件的不斷涌現(xiàn)，電力電子技術(shù)有了新的發(fā)展。電力電子技術(shù)自下而上地涵蓋了器件特性、功率轉(zhuǎn)換技術(shù)及其應(yīng)用。它強(qiáng)調(diào)的是功率轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)原理。本書(shū)第4版是第3版的完整修訂本。主要的修訂包含以下幾點(diǎn)：
●按照自下而上（而不是自上而下）的順序進(jìn)行介紹，首先介紹器件和變換器特性，然后再介紹功率變換技術(shù)；
●涵蓋了碳化硅（SiC）器件的發(fā)展；
●介紹了DC�睤C變換器平均模型；
●擴(kuò)展了關(guān)于空間矢量調(diào)制技術(shù)的最新發(fā)展的章節(jié)；
●刪除了關(guān)于靜態(tài)開(kāi)關(guān)的章節(jié)；
●增加了關(guān)于可再生能源的章節(jié)并且涵蓋了其發(fā)展現(xiàn)狀；
●將門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路（第3版中的第17章）與其他功率器件和變換器相關(guān)的章節(jié)合并；
●擴(kuò)展介紹了直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)的控制方法；
●在書(shū)的章節(jié)和段落中加入了解釋。
本書(shū)分為五部分：
第一部分：功率二極管和整流器——第2章和第3章
第二部分：功率晶體管和DC�睤C變換器——第4章和第5章
第三部分：逆變器——第6~8章
第四部分：晶閘管和晶閘管變換器——第9~11章
第五部分：電力電子應(yīng)用及其保護(hù)——第12~17章
附錄里涵蓋了如三相電路、磁路、變換器的開(kāi)關(guān)函數(shù)、直流瞬變分析、傅里葉分析和坐標(biāo)變換等專(zhuān)題。電力電子技術(shù)利用半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的控制和轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換技術(shù)需要對(duì)電力半導(dǎo)體器件進(jìn)行開(kāi)通和關(guān)斷控制。其底層電子電路通常包含集成電路和分立元件，用來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率器件所需的門(mén)極信號(hào)。這些集成電路和離散元件正逐漸被微處理器和信號(hào)處理集成電路所替代。
理想功率器件應(yīng)該在開(kāi)通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間、電流耐量、耐壓能力方面沒(méi)有任何限制。隨著功率半導(dǎo)體技術(shù)不斷進(jìn)步，器件電壓和電流耐量不斷提高，高速功率器件得到了迅速的發(fā)展。電力開(kāi)關(guān)器件（如功率BJT、功率MOSFET、 SIT、IGBT、MCT、SITH、SCR、TRIAC、GTO、MTO、ETO、IGCT和其他半導(dǎo)體器件）在大量產(chǎn)品中逐步得到了廣泛應(yīng)用。
隨著技術(shù)的發(fā)展和更多電力電子新應(yīng)用的出現(xiàn)，對(duì)新型低損耗高溫功率器件的研發(fā)需求也逐漸得到了關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)器件的性能已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，硅器件的性能已經(jīng)幾乎達(dá)到了其物理極限。在近年來(lái)的器件研究和發(fā)展的推動(dòng)下，碳化硅電力電子已經(jīng)從一個(gè)有前途的技術(shù)發(fā)展為一個(gè)能在高效、高頻、高溫應(yīng)用中取代硅技術(shù)的并且具有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。碳化硅電力電子有更高的電壓等級(jí)，更低的電壓降，更高的結(jié)溫，以及更高的熱導(dǎo)電性。在未來(lái)的幾年中，我們可預(yù)見(jiàn)碳化硅功率器件將引起一系列的變革，并最終引領(lǐng)一個(gè)電力電子及其應(yīng)用的新時(shí)代。
隨著開(kāi)關(guān)器件速度的提升，人們廣泛使用現(xiàn)代微處理器和信號(hào)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制策略，提供器件門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以此來(lái)滿(mǎn)足不同變換器的需求。這一舉措進(jìn)一步拓寬了電力電子的應(yīng)用范圍。在20世紀(jì)90年代初，電力電子革命就已經(jīng)獲得了階段性的成就。新的電力電子時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始。這是第三次電力電子革命的開(kāi)端，它將在世界范圍內(nèi)影響可再生能源處理和節(jié)能的面貌。在未來(lái)30年中，電力電子將成為發(fā)電側(cè)和用電端之間電能質(zhì)量控制的主要手段。電力電子還有許多的應(yīng)用尚未得到全面開(kāi)發(fā)，本書(shū)將涵蓋盡可能多的潛在應(yīng)用。
歡迎對(duì)本書(shū)提出任何評(píng)論和建議，請(qǐng)將您寶貴的意見(jiàn)和建議發(fā)送給作者。
Dr�� Muhammad H�� Rashid
Professor of Electrical and Computer Engineering
University of West Florida
11000 University Parkway