逆变器制作教材



推荐一本好的开关电源入门教材

基本信息

原价:29.00元

作者:（美）马克（Mack，R.A.） 著，谢运祥 等译

出版社:人民邮电出版社

ISBN:9787115164223

页码:202

版次:1

装帧:平装

开本:

出版时间:2007-9-1

印刷时间:2007-9-1

字 数:280000

商品标识:[ProductID]

内容简介

本书以开关电源实用设计为主线，介绍了常用开关电源的主电路和控制电路，并讨论了主电路元器件的参数计算与选择，然后通过应用实例对开关电源的设计和分析进行了剖析。书中主要内容包括：基本开关电路、控制电路、电源输入级、非隔离电路、变压器隔离型变换器、无源器件的选择、半导体的选择、电感的选择、变压器的选择、正弦波逆变器的设计举例、PC离线电源等。

本书结构合理，层次分明，内容深入浅出，通俗易懂。本书适用于开关电源初学者和开关电源从业者,也适合电气工程及其自动化专业、

目录

第1章 基本开关电路

1.1 储能基本原理

1.2 Buck变换器

1.3 Boost变换器

1.4 反相Boost变换器

1.5 Buck Boost变换器

1.6 变压器隔离型变换器

1.7 同步整流

1.8 电荷泵

第2章 控制电路

2.1 基本控制电路

2.2 误差放大器

2.3 误差放大器的补偿

2.4 测试次序

2.5 典型的电压模式PWM控制器

2.6 电流模式控制

2.7 典型的电流模式PWM控制器

2.8 电荷泵电路

2.9 多相PWM控制器

2.10 谐振模式控制器

第3章 电源输入级

3.1 离线运行

3.2 射频干扰抑制

3.3 安规事项

3.4 功率因数校正

3.5 浪涌电流

3.6 保持时间

3.7 输入整流

3.8 输入储能电容特性

第4章 非隔离电路

4.1 通用设计方法

4.2 Buck变换器设计

4.3 Boost变换器设计

4.4 反相变换器设计

4.5 升/降压电路设计

4.6 电荷泵设计

4.7 布线

第5章 变压器隔离型变换器

5.1 反馈原理

5.2 反激电路

5.3 实用反激电路设计

5.4 离线式反激电路设计范例

5.5 非隔离式反激电路设计范例

5.6 正激电路

5.7 实用正激变换器设计

5.8 离线式正激变换器设计范例

5.9 非隔离式正激变换器设计范例

5.10 推挽电路

5.11 实用推挽电路设计

5.12 半桥电路

5.13 实用半桥电路设计

5.14 全桥电路

第6章 无源器件的选择

6.1 电容的特性

6.2 铝电解电容

6.3 固体钽电容和铌电容

6.4 固体聚合物电解电容

6.5 多层陶瓷电容

6.6 薄膜电容

6.7 电阻的特性

6.8 碳膜电阻

6.9 薄膜电阻

6.10 绕线电阻

第7章 半导体的选择

7.1 二极管的特性

7.2 结型二极管

7.3 肖特基二极管

7.4 净化

7.5 双极型晶体管

7.6 功率场效应晶体管

7.7 栅极驱动

7.8 安全工作区和雪崩击穿额定值

7.9 同步整流

7.10 电流检测功率MOS场效应管

7.11 封装的选择

7.12 绝缘栅双极型晶体管

第8章 电感的选择

8.1 实际电感的特性

8.2 磁心的特性

8.3 环形扼流圈中磁粉心的设计

8.4 Boost变换器中磁心的选择

第9章 变压器的选择

9.1 变压器的特性

9.2 安全问题

9.3 实际制作的考虑

9.4 正激变压器磁心的选择

9.5 反激磁心的实际考虑

9.6 反激“变压器”磁心的选择

第10章 正弦波逆变器的设计举例

10.1 设计要求

10.2 设计描述

10.3 前置调节器的详细设计

10.4 输出变换器详细设计

10.5 H桥的详细设计

10.6 桥驱动的详细设计

第11章 PC离线式电源

11.1 规格要求

11.2 电源的输入部分

11.3 直流-直流变换器

11.4 二极管的选择

11.5 电感设计

11.6 电容设计

11.7 变压器设计

索引

基于电路教材的多目录知识提取与学习规划（AIGC存档,自用）

电路知识体系与学习规划一、电路知识体系分类

基于教材内容，电路知识可按元件类型和输入输出特性分类，形成结构化框架：

1. 按元件类型分类

电阻电路

核心内容：电阻元件特性、等效变换、基本分析方法（如节点电压法、网孔电流法）、一般分析（线性方程组求解）、含运算放大器的电阻电路。

学习重点：掌握等效变换规则（如串联/并联电阻、星三角变换）及分析方法的适用场景。

动态电路

核心内容：一阶/二阶动态电路（RC、RL、RLC电路）、储能元件（电容、电感）特性、时域分析（零输入/零状态响应、全响应）、阶跃响应与冲激响应。

学习重点：理解微分方程建立与求解过程，掌握三要素法（一阶电路）和特征方程法（二阶电路）。

正弦稳态电路

核心内容：相量法分析、阻抗与导纳、功率计算（有功/无功/视在功率）、含耦合元件（变压器、互感）的正弦电路、频率响应（波特图）。

学习重点：熟练运用相量图辅助分析，理解谐振条件（串联/并联谐振）及选频特性。

三相电路

核心内容：三相电源与负载连接（星形/三角形）、线电压/电流与相电压/电流关系、三相功率计算、不对称三相电路分析。

学习重点：掌握对称分量法及功率测量方法（两瓦特计法）。

非正弦周期稳态电路

核心内容：非正弦周期信号分解（傅里叶级数）、频谱分析、有效值/平均值计算、线性电路对非正弦信号的响应。

学习重点：理解谐波对电路的影响（如功率损耗、电磁干扰）。

耦合电感电路

核心内容：互感系数、同名端判断、去耦等效电路、空心变压器与理想变压器模型。

学习重点：掌握去耦变换技巧及变压器阻抗折算方法。

二端口网络

核心内容：二端口参数（Z/Y/H/T参数）、网络方程建立、互易性与对称性条件、二端口级联/并联/串联。

学习重点：理解参数间的转换关系及实际应用（如滤波器设计）。

2. 按输入输出特性分类

直流电路：线性直流电路分析（如基尔霍夫定律应用）。正弦稳态：相量法与频率响应分析。非正弦周期：频谱分解与谐波分析。频率响应：谐振电路与滤波器设计。二、学习规划与建议

1. 阶段划分与目标

基础阶段（1-2周）

目标：掌握电路模型、元件特性及电阻电路分析方法。

内容：电路模型与元件（电阻、电容、电感）、基尔霍夫定律、等效变换规则、节点电压法/网孔电流法。

练习：完成电阻电路等效变换与基本分析习题，验证定理（如叠加定理、戴维南定理）。

进阶阶段（3-5周）

目标：理解动态电路与正弦稳态分析方法。

内容：一阶/二阶动态电路时域分析、相量法、正弦稳态功率计算、含耦合元件电路分析。

练习：分析RC/RL/RLC电路响应，绘制波特图，计算三相功率。

高阶阶段（6-8周）

目标：掌握非正弦周期电路、二端口网络及特殊电路分析。

内容：傅里叶级数分解、二端口参数提取、耦合电感去耦变换、均匀传输线理论。

练习：分解非正弦信号频谱，设计二端口网络等效电路，仿真传输线反射现象。

2. 关键学习方法

定理灵活运用

基尔霍夫定律：适用于所有集中参数电路，是分析的基础。

叠加定理：线性电路中多电源激励的响应分解。

戴维南/诺顿定理：简化复杂电路，便于分析局部问题。

动态电路分析技巧

一阶电路：三要素法（初始值、稳态值、时间常数）。

二阶电路：通过特征方程判断响应类型（过阻尼/欠阻尼/临界阻尼）。

正弦稳态与频率响应

相量法：将微分方程转化为代数方程，简化计算。

谐振条件：串联谐振（$X_L = X_C$）时阻抗最小，并联谐振时导纳最小。

仿真工具辅助

使用Multisim搭建电路模型，验证理论分析结果（如动态电路响应、谐振曲线）。

通过仿真观察非理想因素（如元件寄生参数）对电路性能的影响。

3. 实践与拓展

实验设计

动态电路实验：观察RC电路充放电曲线，测量时间常数。

正弦稳态实验：测量RLC串联电路谐振频率，验证功率计算。

三相电路实验：测量线电压/电流，计算三相功率。

综合应用

设计低通滤波器：结合二端口网络与频率响应知识，选择合适元件参数。

分析电力电子电路：如整流电路中的非正弦周期信号处理。

前沿拓展

关注电路理论在新能源（如光伏并网逆变器）、通信（如5G滤波器）领域的应用。

学习信号与系统知识，理解电路对复杂信号的传输特性。

三、学习资源推荐教材：《电路》（邱关源）、《工程电路分析》（William H. Hayt）。在线课程：MIT OpenCourseWare《Circuits and Electronics》、Coursera《电路基础》。仿真工具：Multisim、LTspice（免费开源）。习题集：《电路学习指导与习题分析》（罗先觉）、《电路理论习题集》（周守昌）。

通过系统化分类学习与分阶段实践，可逐步构建完整的电路知识体系，提升分析与设计能力。

电力电子必读Fundamentals of Power Electronics

《Fundamentals of Power Electronics》是电力电子领域的经典教材，第三版（2020年）由Robert W. Erickson和Dragan Maksimovi?共同编写，系统阐述了电力电子技术的核心理论与应用，适合作为研究生或高年级本科生的专业教材，也可供工程师参考。

书籍核心内容与特点

内容结构全书分为三大部分：

基础理论：涵盖开关器件特性（如MOSFET、IGBT）、电路拓扑分析（Buck、Boost等DC-DC变换器）、磁性元件设计（电感、变压器）及控制理论（反馈与稳定性）。

进阶应用：深入讨论AC-DC、DC-AC变换器（如整流器、逆变器）、谐振变换技术、软开关技术及电力电子在新能源系统（光伏、风电）中的应用。

系统集成：涉及多电平变换器、分布式发电系统、微电网控制等前沿领域，结合实际案例分析设计方法。

理论结合实践书中通过大量数学推导（如状态空间平均法、小信号建模）建立理论框架，同时提供仿真与实验设计示例（如使用PSIM或MATLAB/Simulink），帮助读者理解从原理到实现的完整流程。

第三版更新重点

新增宽禁带半导体器件（SiC、GaN）的特性与应用分析。

强化新能源场景下的电力电子设计（如光伏并网逆变器的最大功率点跟踪控制）。

补充数字控制技术（如DSP、FPGA在电力电子中的应用）及电磁兼容（EMC）设计内容。

适用人群与学习建议

目标读者

电力电子、电气工程相关专业学生，需具备电路理论、控制理论及微积分基础。

从事新能源、电动汽车、智能电网等领域的工程师，需提升系统设计能力。

学习路径

基础阶段：重点掌握第1-5章（开关器件、DC-DC变换器、磁性元件设计），配合课后习题巩固理论。

进阶阶段：深入学习第6-9章（AC-DC/DC-AC变换器、谐振技术），结合仿真工具验证电路性能。

应用阶段：参考第10-12章（新能源系统、微电网控制），分析实际工程案例（如光伏逆变器拓扑选择）。

配套资源

作者官网提供课件（PPT）、习题答案及仿真模型（需注册验证身份）。

推荐搭配《Power Electronics: Converters, Applications, and Design》（Ned Mohan著）作为补充，后者更侧重工程实践。

获取方式与注意事项

正版渠道

纸质版：可通过亚马逊、Springer等平台购买（ISBN: 978-3030438789），价格约$80-$120。

电子版：部分高校图书馆提供SpringerLink访问权限，可免费下载PDF；个人用户可通过VitalSource等平台租赁（约$30/半年）。

风险提示

避免通过非官方渠道下载盗版资源，可能存在内容缺失或病毒风险。

若需中文参考，可结合国内教材《电力电子技术》（王兆安著）理解基础概念，但需注意部分技术细节的时效性差异。

延伸学习建议

实践平台

使用TI C2000系列或STM32开发板实现数字控制算法（如PID、PR控制）。

参与Kicad或Altium Designer电路设计项目，实践磁性元件布局与热管理。

前沿方向

关注IEEE Transactions on Power Electronics期刊，了解最新研究（如模块化多电平换流器、无线充电技术）。

学习Python/PyTorch在电力电子故障诊断中的应用（如基于深度学习的开关管开路故障检测）。

通过系统学习本书，读者可建立完整的电力电子知识体系，为从事新能源开发、电动汽车驱动或智能电网设计奠定坚实基础。

逆变器、整流器、变压器的工作原理是什么?

电源的变换在电力系统中发挥着至关重要的作用，而逆变器、整流器、变压器是实现这一变换的关键设备。

首先，对于交流电与交流电之间的变换，我们通常会使用变压器来完成。变压器具有多种功能，包括电压的升降以及电压的隔离，但其输出电压不会改变。

接下来，将交流电转换为直流电，这就是整流器的作用。整流器主要采用整流二极管和晶闸管等元件，广泛应用于家用电器、电脑等设备的电源系统中。

而将直流电转换为交流电，则是逆变器的主要功能。逆变器通过晶闸管等元件实现这一转换，广泛应用于UPS（不间断电源）和变频器中，如变频空调等。

直流电与直流电之间的变换称为DC-DC变换器，主要用于仪器仪表等设备中。

关于变压器的工作原理，相关知识可以在《电工学》、《电机与拖动》等教材中找到。而整流器、逆变器、DC-DC变换器的原理，则主要在《电力电子》教材中进行学习。

在获取知识时，建议不要只依赖搜索引擎，而是通过阅读相关书籍进行深入学习，以获得彻底理解。某伟人曾说过：「世界上最怕的就是认真二字」，这句话提醒我们，只有通过认真地学习和思考，才能真正掌握知识的精髓。

好书推荐:《分布式光伏电站设计安装应用手册》实务篇（设计）

《分布式光伏电站设计安装应用手册》实务篇（设计）是一本聚焦分布式光伏发电系统设计的实用工具书，内容涵盖容量设计、系统配置、并网接入等核心模块，并提供典型案例与技术参数附录，适合光伏行业从业者、相关专业师生及爱好者学习参考。

一、内容架构与核心模块

本手册以“理论+实践”为导向，系统梳理分布式光伏电站设计的全流程知识，主要包含以下内容：

离网与并网系统设计

容量设计：提供光伏阵列、储能电池、逆变器等关键设备的容量计算方法，结合不同应用场景（如家庭、工商业、偏远地区）给出优化方案。

系统配置：详细解析光伏组件选型、支架结构、电缆选型、防雷接地等硬件配置原则，强调系统效率与可靠性平衡。

并网接入设计：针对低压并网、高压并网等模式，讲解并网点选择、电能质量要求、保护装置配置等关键技术要点。

典型设计案例解析

通过不同规模（小型屋顶、中型工商业、大型地面）和不同形式（固定倾角、平单轴跟踪、双轴跟踪）的案例，展示从现场勘测、方案制定到施工图设计的完整流程。

案例涵盖自发自用余电上网、全额上网等模式，分析不同电价政策下的经济性优化策略。

新技术应用专题

介绍智能运维系统、高效组件技术（如N型TOPCon、HJT）、储能集成方案等前沿内容，帮助读者了解行业技术发展趋势。

探讨BIPV（光伏建筑一体化）、农光互补等复合应用场景的设计要点。

附录技术资料

收录主流晶体硅光伏组件、铅酸/锂离子储能电池、逆变器、汇流箱等设备的技术参数，方便设计时直接查阅。

提供常用设计公式、单位换算表、标准规范清单等工具性内容。

二、图书特色与价值

知识体系完整

覆盖从基础理论到高级应用的全部设计环节，既适合初学者系统学习，也可为资深工程师提供技术参考。

结合最新国家标准（如GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》），确保内容权威性。

实用性强

公式与案例结合：每章提供计算步骤和实例，如“如何根据当地日照数据计算光伏阵列倾角”“储能电池容量与负载匹配方法”。

图文并茂：通过300余幅示意图、流程图和现场照片，直观展示设计细节（如支架安装角度、电缆走线布局）。

行业适配性广

适用于光伏系统集成商、EPC总承包商、设计院的技术人员，助力项目投标、方案编制和施工指导。

可作为高职高专“光伏工程技术”“新能源应用技术”等专业的实训教材，或企业内训资料。

三、读者群体推荐初级工程师：快速掌握设计规范与工具，缩短上岗适应期。资深从业者：更新技术知识，优化现有设计方案（如提升系统发电效率、降低运维成本）。学生/爱好者：通过案例理解光伏系统实际运行逻辑，培养工程思维。设备供应商：了解客户需求，提供更精准的产品配套建议。四、装帧与版本信息装帧：平装，正16开，便于携带与翻阅。印刷：四色印刷，图表清晰，重点内容加粗标注。页数：实务篇（设计）约220页（全系列共592页，含基础篇、安装篇、案例篇）。

总结：本书以“设计”为核心，将复杂的光伏系统设计流程拆解为可操作的步骤，并通过案例与数据支撑，帮助读者快速形成工程化设计能力。无论是从事项目开发、技术研发还是教学培训，均能从中获得实用价值。

教材推荐：基础篇《分布式光伏电站设计安装应用手册》

《分布式光伏电站设计安装应用手册（基础篇）》是一本适合零基础读者学习分布式光伏发电技术的入门教材，内容涵盖光伏原理、系统构成、设备选型及基础电工知识，兼具理论性与实用性。

一、教材结构与内容特点

分册设计全书分为四册，基础篇为入门核心，其他三册分别为：

实务篇（设计）：聚焦系统设计方法与规范；

实务篇（安装）：讲解施工流程与操作技巧；

案例篇：提供实际工程案例分析。基础篇与实务篇、案例篇形成“原理-实践-应用”的完整学习链条。

基础篇核心内容

光伏发电原理：简述光生伏特效应及能量转换过程。

系统分类与构成：解析并网/离网系统、集中式/分布式系统的差异，明确组件、逆变器、支架等核心设备的作用。

设备选型方法：提供组件效率、逆变器功率匹配、电缆载流量等关键参数的计算与选择依据。

基础电工知识：涵盖电路原理、安全规范、常用仪表（如万用表、绝缘电阻测试仪）的使用方法。

术语与标准：整理光伏行业专用术语及国际/国内技术标准（如IEC 61215、GB 50797）。

内容特点

图文并茂：通过示意图、设备实物图辅助理解抽象概念（如组件串联/并联电路）。

通俗易懂：避免复杂公式推导，以实例说明技术要点（如计算屋顶可安装容量）。

紧跟行业：纳入最新技术趋势（如双面组件、智能运维系统）及政策要求（如并网接入规范）。

二、图书目录概览基础篇目录示例（具体章节以实物为准）：第1章 光伏发电概述第2章 分布式光伏系统构成第3章 光伏组件与逆变器选型第4章 支架设计与安装基础第5章 电工电子技术入门第6章 常用工具与仪表使用三、适用人群与学习价值

目标读者

初学者：零基础人员快速掌握光伏系统基础知识。

从业人员：设计、施工、运维人员提升实操技能。

师生群体：高职高专院校光伏专业教学参考书。

爱好者：对太阳能发电感兴趣的普通读者。

学习价值

系统性：从原理到应用覆盖全流程，避免知识碎片化。

实用性：提供设备选型表、安装检查清单等工具，可直接应用于工程实践。

资料性：汇总常用技术参数、标准规范，便于查阅参考。

四、教材规格与版本信息装帧：平装，正16开，便于携带与翻阅。页数：基础篇220页（全册共592页），内容精炼无冗余。印刷：四色印刷，图表清晰，重点内容通过色块突出显示。版本：第2版，修订内容涵盖最新技术标准与市场动态。

总结：该教材以“理论+实践”为导向，通过模块化设计降低学习门槛，适合作为分布式光伏领域的入门工具书。读者可结合实务篇与案例篇进一步深化设计、安装技能，逐步成长为行业技术骨干。

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