本書第4版為大三、大四電力和電子工程專業(yè)的電力電子技術(shù)/靜態(tài)變流技術(shù)的教材。本書也可以作為研究生教材或初級電力電子工程師的參考讀物。本書的前導(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)時已經(jīng)無法涵蓋電力電子技術(shù)的全部知識。本書涵蓋的內(nèi)容已超過了一學(xué)期的課程范圍。對于本科課程，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。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)期推薦的專題，表P��2為“電力電子和電機驅(qū)動”課程一學(xué)期推薦的專題。
表P��1“電力電子技術(shù)”課程一學(xué)期推薦的專題
章專題節(jié)課時
1簡介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
期中考試和小測驗3
期末考試3
在為期15周的一學(xué)期中的所有課時45
表P��2“電力電子和電機驅(qū)動”課程一學(xué)期推薦的專題
章專題節(jié)課時
1簡介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)動系統(tǒng)15.1~15.96
期中考試和小測驗3
期末考試3
在為期15周的一學(xué)期中的所有課時45
電力電子的基礎(chǔ)已經(jīng)建立，其基本內(nèi)容不會快速改變。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。它強調(diào)的是功率轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)原理。本書第4版是第3版的完整修訂本。主要的修訂包含以下幾點：
●按照自下而上（而不是自上而下）的順序進行介紹，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；
●將門極驅(qū)動電路（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；
●擴展介紹了直流驅(qū)動和交流驅(qū)動的控制方法；
●在書的章節(jié)和段落中加入了解釋。
本書分為五部分：
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——第12~17章
附錄里涵蓋了如三相電路、磁路、變換器的開關(guān)函數(shù)、直流瞬變分析、傅里葉分析和坐標變換等專題。電力電子技術(shù)利用半導(dǎo)體器件實現(xiàn)對電能的控制和轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換技術(shù)需要對電力半導(dǎo)體器件進行開通和關(guān)斷控制。其底層電子電路通常包含集成電路和分立元件，用來產(chǎn)生驅(qū)動功率器件所需的門極信號。這些集成電路和離散元件正逐漸被微處理器和信號處理集成電路所替代。
理想功率器件應(yīng)該在開通時間、關(guān)斷時間、電流耐量、耐壓能力方面沒有任何限制。隨著功率半導(dǎo)體技術(shù)不斷進步，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)的不斷進步，傳統(tǒng)器件的性能已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，硅器件的性能已經(jīng)幾乎達到了其物理極限。在近年來的器件研究和發(fā)展的推動下，碳化硅電力電子已經(jīng)從一個有前途的技術(shù)發(fā)展為一個能在高效、高頻、高溫應(yīng)用中取代硅技術(shù)的并且具有強競爭力的選擇。碳化硅電力電子有更高的電壓等級，更低的電壓降，更高的結(jié)溫，以及更高的熱導(dǎo)電性。在未來的幾年中，我們可預(yù)見碳化硅功率器件將引起一系列的變革，并最終引領(lǐng)一個電力電子及其應(yīng)用的新時代。
隨著開關(guān)器件速度的提升，人們廣泛使用現(xiàn)代微處理器和信號處理器來實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制策略，提供器件門極驅(qū)動信號，以此來滿足不同變換器的需求。這一舉措進一步拓寬了電力電子的應(yīng)用范圍。在20世紀90年代初，電力電子革命就已經(jīng)獲得了階段性的成就。新的電力電子時代已經(jīng)開始。這是第三次電力電子革命的開端，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)用尚未得到全面開發(fā)，本書將涵蓋盡可能多的潛在應(yīng)用。
歡迎對本書提出任何評論和建議，請將您寶貴的意見和建議發(fā)送給作者。
Dr�� Muhammad H�� Rashid
Professor of Electrical and Computer Engineering
University of West Florida
11000 University Parkway