電力電子學 (Power Electronics, 3/e)

<本書特色>

．包含各式半導體功率元件、電力轉換器、電源供應器(含UPS)、馬達驅動器、工業及家庭之應用、諧波及EMI之產生與防制、電力系統之應用等。．內容均為目前工業界與學術研究正在從事者。．從原理、分析、模擬、設計之發展由淺入深循序漸進滿足各階層之需求。．國內外學習及從事電力電子研究者所必閱。．既是教科書、工具書、參考書也是考試用書。‧適用於各大學、科大、技術學院電子、電機系「電力電子學」課程使用。

 

<內容簡介>

包含各式半導體功率元件、電力轉換器、電源供應器(含UPS)、馬達驅動器、工業及家庭之應用、諧坡及EMI之產生與防制、電力系統之應用等。整個架構從原理、分析、模擬、設計之發展由淺入深，循序漸進，滿足個階層之需求。適合電機科(系)“電力電子學”課程使用。

 

<章節目錄>

目　錄

第一部份　簡　介1-1

第一章　電力電子系統1-3

1-1　簡　介1-3

1-2　電力電子與線性電子1-4

1-3　電力電子之範圍及用途1-8

1-4　電力處理器與轉換器之分類1-10

1-5　關於本書1-13

1-6　電力電子與各學門之關聯性1-14

1-7　符號的表示方式1-15

習　題1-15

參考文獻1-16

第二章　功率半導體開關概論2-1

2-1　簡　介2-1

2-2　二極體2-2

2-3　閘流體2-3

2-4　可控式開關之特性要求2-6

2-5　雙極性接面電晶體(BJTs)及單晶達靈頓

(Monolithic Darlington，MD)2-9

2-6　金氧半場效電晶體(MOSFETs)2-10

2-7　閘關閘流體(GTO thyristors)2-11

2-8　閘極絕緣雙極性電晶體(IGBTs)2-12

2-9　金氧半控制閘流體(MCTs)2-13

2-10 可控式開關之比較2-14

2-11 驅動與緩衝電路2-15

2-12 合理地使用理想電路元件2-16

結　論2-17

習　題2-17

參考文獻2-17

第三章　電路與磁路概論3-1

3-1　簡　介3-1

3-2　基本電路學3-1

3-3　磁　路3-14

結　論3-26

習　題3-26

參考文獻3-30

第四章　電力電子轉換器與系統之模擬4-1

4-1　簡　介4-1

4-2　電腦模擬的挑戰性4-2

4-3　模擬程序4-2

4-4　模擬之機構[1]4-4

4-5　時域分析之求解技巧4-6

4-6　最常被使用之電路導向模擬器4-9

4-7　方程式求解器4-12

結　論4-14

習　題4-14

參考文獻4-16

第二部份　通用之電力電子轉換器5-1

第五章　二極體整流器：線頻ac→無控制dc5-3

5-1　簡　介5-3

5-2　整流器的基本概念5-4

5-3　單相二極體橋式整流器5-7

5-4　單相倍壓整流器5-26

5-5　單相整流器對三相四線式中性線電流之影響5-27

5-6　三相全橋式整流器5-29

5-7　單相與三相整流器之比較5-39

5-8　湧浪電流及過電壓5-40

結　論5-41

習　題5-41

參考文獻5-45

附　錄5-46

第六章　線頻相位控制整流器及變流器：

線頻ac~#ffab控制dc6-1

6-1　簡　介6-1

6-2　閘流體電路及其控制6-2

6-3　單相轉換器6-6

6-4　三相轉換器6-19

6-5　其它三相轉換器6-37

結　論6-37

習　題6-38

參考文獻6-42

附　錄6-43

第七章　直流至直流切換式轉換器7-1

7-1　簡　介7-1

7-2　DC-DC轉換器之控制7-2

7-3　降壓式轉換器7-4

7-4　升壓式轉換器7-13

7-5　昇降壓式轉換器7-19

7-6　邱克直流至直流轉換器7-26

7-7　全橋式直流至直流轉換器7-30

7-8　直流至直流轉換器之比較7-37

結　論7-38

習　題7-39

參考文獻7-42

第八章　切換式直流至交流變流器：

dc~#ffab正弦式ac8-1

8-1　簡　介8-1

8-2　切換式變流器之基本觀念8-3

8-3　單相變流器8-11

8-4　三相變流器8-27

8-5　空白時間對PWM變流器電壓之影響8-39

8-6　變流器之其它切換技術8-42

8-7　整流操作模式8-46

結　論8-47

習　題8-49

參考文獻8-51

第九章　共振式轉換器：零電壓及／或

零電流切換9-1

9-1　簡　介9-1

9-2　共振式轉換器之分類9-5

9-3　共振電路之基本概念9-6

9-4　負載共振式轉換器9-11

9-5　開關共振式轉換器9-27

9-6　零電壓切換、箝壓式轉換器9-35

9-7　具零電壓切換之共振式直流鏈變流器9-42

9-8　高頻鏈整半週轉換器9-44

結　論9-46

習　題9-46

參考文獻9-50

第三部份　電源供應器之應用10-1

第十章　切換式直流電源供應器10-3

10-1　簡　介10-3

10-2　線性電源供應器10-3

10-3　切換式電源供應器概論10-5

10-4　具有隔離之直流至直流轉換器10-7

10-5　切換式直流電源供應器之控制10-26

10-6　電源供應器之保護10-46

10-7　迴授迴路之隔離10-49

10-8　符合電源供應器規格之設計10-52

結　論10-54

習　題10-54

參考文獻10-58

第十一章　電力調節器與不斷電電源供應器11-1

11-1　簡　介11-1

11-2　電力線之擾動11-1

11-3　電力調節器11-4

11-4　不斷電電源供應器(UPSs)11-5

結　論11-11

習　題11-11

參考文獻11-12

第四部份　馬達驅動器之應用12-1

第十二章　馬達驅動器之簡介12-3

12-1　簡　介12-3

12-2　選擇驅動元件之法則12-4

結　論12-12

習　題12-12

參考文獻12-14

第十三章　直流馬達驅動器13-1

13-1　簡　介13-1

13-2　直流馬達之等效電路13-1

13-3　永磁式直流馬達13-4

13-4　分激式直流馬達13-5

13-5　電樞電流波形之效應13-7

13-6　直流伺服驅動器13-7

13-7　可調速直流馬達驅動器13-16

結　論13-21

習　題13-21

參考文獻13-23

第十四章　感應馬達驅動器14-1

14-1　簡　介14-1

14-2　感應馬達動作之基本原理14-2

14-3　在額定(線)頻率及電壓下感應馬達的特性14-7

14-4　改變轉子頻率及電壓之轉速控制方式14-9

14-5　非正弦式激磁對感應馬達之影響14-17

14-6　變頻式轉換器之分類14-20

14-7　變頻式PWM-VSI驅動器14-22

14-8　變頻式方塊波VSI驅動器14-27

14-9　變頻式CSI驅動器14-29

14-10 變頻式驅動器之比較14-30

14-11 線頻變壓式驅動器14-31

14-12 感應馬達之降壓啟動(軟式啟動)14-32

14-13 利用靜態轉差功率回復之轉速控制方式14-33

結　論14-34

習　題14-35

參考文獻14-37

第十五章　同步馬達驅動器15-1

15-1　簡　介15-1

15-2　同步馬達動作之基本原理15-2

15-3　正弦式波形驅動之同步伺服馬達15-5

15-4　梯形式波形驅動之同步伺服馬達15-7

15-5　採用負載換向變流器(LCI)15-8

15-6　變週器15-10

結　論15-12

習　題15-13

參考文獻15-13

第五部分　其它應用16-1

第十六章　家庭及工業之應用16-3

16-1　簡　介16-3

16-2　家庭之應用16-3

16-3　工業之應用16-7

結　論16-11

習　題16-11

參考資料16-12

第十七章　公用電力之應用17-1

17-1　簡　介17-1

17-2　高壓直流傳輸17-1

17-3　靜態乏補償器17-12

17-4　可再生能源及儲能系統與公用電力系統

之連接17-16

17-5　主動式濾波器17-20

結　論17-21

習　題17-21

參考文獻17-22

第十八章　使公用電力介面最佳化之電力

電子系統18-1

18-1　簡　介18-1

18-3　電流諧波與功率因數18-3

18-4　諧波標準及使用建議18-3

18-5　改善公用電力介面之必要性18-5

18-6　單相公用電力介界之改善18-6

18-7　三相公用電力介面之改善18-15

18-8　電磁干擾(EMI)18-16

結　論18-19

習　題18-20

參考文獻18-20

第六部份　轉換器設計實作上

之考量19-1

第十九章　緩衝電路(Snubber Circuits)19-3

19-1　緩衝電路之功能與形式19-3

19-2　二極體緩衝電路19-4

19-3　閘流體之緩衝電路19-13

19-4　電晶體之緩衝電路19-16

19-5　截止之緩衝電路19-17

19-6　過電壓之緩衝電路19-22

19-7　導通之緩衝電路19-24

19-8　橋式電路之緩衝電路19-27

19-9　GTO所使用緩衝電路之考量19-29

結　論19-30

習　題19-30

參考文獻19-32

第二十章　閘極與基極之驅動電路20-1

20-1　設計之前的考量20-1

20-2　直流耦合(dc-coupled)之驅動電路20-2

20-3　驅動電路之隔離20-9

20-4　串接(Cascoded-Connected)之驅動電路20-14

20-5　閘流體之驅動電路20-18

20-6　驅動電路之功率元件保護功能20-23

20-7　電路佈局之考量20-29

結　論20-35

習　題20-36

參考文獻20-37

第二十一章　元件溫度之控制與

散熱片(Heat Sinks)21-1

21-1　功率半導體元件溫度之控制21-1

21-2　藉由傳導之熱轉移21-3

21-3　散熱片21-9

21-4　幅射及對流之熱轉移方式21-11

結　論21-15

習　題21-15

參考文獻21-16

第二十二章　磁性元件之設計22-1

22-1　磁性材料與鐵心22-1

22-2　銅線繞組(copper windings)22-9

22-3　熱之考量22-12

22-4　特定電感設計之分析22-13

22-5　電感之設計步驟22-17

22-6　變壓器設計之分析22-25

22-7　渦流22-29

22-8　變壓器之漏感22-37

22-9　變壓器之設計步驟22-39

22-10　變壓器與電感尺寸之比較22-48

結　論22-48

習　題22-49

參考文獻22-52

習題解答習-1