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學習大功率直流穩壓電源電路,這些書單是必備的
編輯:揚州凱弘電源科技有限公司   發布時間:2018-06-14

如果你是學電氣專業的話,大功率直流穩壓電源電路原理是最基礎最重要的一門課。學不好它,後面的模電、電機、電力系統分析、高壓簡直沒辦法學。


对于这门课,你要想真正的领悟和掌握,奥秘就在于不能停止思考。而且我觉得这是最重要的一点。我以江辑光的《大功率直流穩壓電源电路原理》为例(这本书编的相当不错)解释为何不能停止思考。

大功率直流穩壓電源电路几乎是第一本开始培养你工程师思维的书,它不同于数学物理,很多可以理论推导。而大功率直流穩壓電源电路更多的是你的思考和不断累积的经验。

在江的書中,前面用了四章講解了電阻大功率直流穩壓電源电路的基本知识,包括参考方向问题、替代定理,支路法、节点电压、回路电流、戴维南、特勒根、互易定理。这些基本內容都要掌握到烂熟于心才能在之后的章节里灵活的用。怎样才能烂熟于心?我时刻提醒自己要不停思考。这套教材的课后习题就是最好的激发你大脑思考能力的宝库。可以说里面的每一道题都极具针对性,题目并不难。

一个合格的工程师应该把更多的时间留给思考如何最合理地解决问题,而不是花大把时间计算,大功率直流穩壓電源电路的计算量是非常大的,一个节点电压方程组有可能是四元方程,显然这些东西留给计算器算就好了。为了学好大功率直流穩壓電源電路你應該買一個卡西歐991,節省那些不必要浪費的時間留下來思考問題本身。

前四章的基础一定要打得极为扎实,不是停留在只是会用就行了,那样学不好大功率直流穩壓電源电路。你要认真研究到每个定理是怎么来的,最好自己可以随手证明,你要知道戴维宁是有叠加推出来的,而叠加定理又是在电阻大功率直流穩壓電源电路是线性时不变得来的,互易定理是由特勒根得来的。这一切知识都是靠细水长流一点点积累出来的,刚开始看到他们你会觉得迷糊,但你要相信这是一个过程,渐渐地你会觉得大功率直流穩壓電源电路很美妙甚至会爱上它。当你发现用一页纸才能解出来的答案,你只用五六行就可以将其解决,那时候你就会感觉大功率直流穩壓電源电路好像是从身体中流淌出来一般。这就是一直要追求的境界。

後面就是非線性,這一章很多學校要求都不高,而且考起來也不難,最爲興趣的話研究起來很有意思。

接著後面是一階二階動態大功率直流穩壓電源电路,这里如果你高数的微分方程学得不错的话,高中大功率直流穩壓電源电路知识都极本可以解了。这一部分的本质就是求解微分方程。

说白了,你根据大功率直流穩壓電源电路列出微分方程是需要用到大功率直流穩壓電源电路知识的,剩下来怎么解就看你的数学功底了。

但是大功率直流穩壓電源电路老师们为了给我们减轻压力有把一阶大功率直流穩壓電源电路单独拿出来做了一个专题,并将一切关于它上面的各支路电流或者电压用一个简单的结论进行了总结,即三要素法。

学了三要素一阶大功率直流穩壓電源电路连方程也不用列了。只要知道大功率直流穩壓電源电路初始状态、末状态和时间常数就可以得到结果。如果你愿意思考,其实二阶大功率直流穩壓電源电路也可以类比它的,在二阶大功率直流穩壓電源电路中你只要求出时间常数,初值和末值,同样也可以求通解。

在這部分的最後,介紹了一種美妙的積分——卷積。很多人會被他的名字唬住,提起來就很高科技的樣子。其實它的確很高科技,但只要你掌握它的精髓,能夠很好的用它,對你的大功率直流穩壓電源電路思維有極大的提升,關于卷積在知乎和百度上都有很多很好的解釋和生動的例子,我也是從他們那裏汲取經驗的。我在這裏只能提醒你,不要因爲老師不做重點就忽略卷積,否則這將無異于丟了一把銳利的寶劍。記得我在學習杜阿美爾積分(卷積的一種)的時候,感覺如獲至寶,雖然書上對它的描述只有一句話。但爲了那一句我的心情竟久久無法平靜,因爲實在太好用了。

接下来是正弦大功率直流穩壓電源电路,这里主要是要理解大功率直流穩壓電源电路从时域域的转化,这里是大功率直流穩壓電源电路的第一次升华,伟大的人类用自己的智慧把交流量头上打个点,然后一切又归于平静了,接下来还是前四章的知识。我想他用的就是以不变应万变的道理吧,所有量都以一个频率在变,其效果就更想对静止差不多了吧,但是他们对电容和电感产生了新的影响,因为他们的电流电压之间有微分和积分的关系。在新的思路下你可以将电感变成jwl,将电容变成1/jwc,接下来你又改思考为什么可以这样变。


這是在極坐標下的電流電壓關系可以推導出來的。你要再追根溯源說,爲什麽可以用複數來代替正弦?那是因爲歐拉公式將正弦轉化成了複數表達。你還問歐拉公式又是什麽?它是邁克勞林(泰勒)公式得到的。你必須不斷地思考,不斷地提問才能明白這一起是怎麽回事。

不過這都是基礎,在正弦穩態這裏精髓在于畫向量圖,能正確地畫出向量圖你才能說真正理解了它。向量圖不是亂畫的,不是你隨便找個支路放水平之後就可以得到正確的圖,有時候走錯了路得不到正確答案不說,反而可能陷入思維漩渦。做向量圖一般要以電阻支路或者含有電阻的支路爲水平向量,接下來根據它的電流電壓來一步步推。而且很多難題都是把很多信息隱藏在圖裏面,不畫得一幅好圖你是解不出來的。這也需要自己揣摩。

後面是互感,我相信很多人被同名端折磨的死去活來。其實,電感是描述,線圈建立磁場能力的量,電感大了,産生磁場越大。所以同名端的意思就是:從同名端流入的電流,磁場相加,表現在方程上爲電感相加。只要牢記這一點,列含有互感的方程式就不會錯了。你不要胡思亂想,有時候你會被電流方向弄糊塗,別管它,圖上畫的是參考方向,就算你假設的方向與實際方向反了,對真確結果依然沒有絲毫影響。這裏其實是考察你對參考方向的理解。

然后是谐振,这是很有趣也很有用的一节,无论是电气,通信,模电还是高压都离不开它。这是在一种美妙的状态下,电厂能量和立场能量达到完美的交替。通过谐振可以实现滤波、升压等具有实际意义的大功率直流穩壓電源电路。但就大功率直流穩壓電源电路內容来说这里并不难,总结一下就是,阻抗虚部为零则串联谐振,导纳虚部为零为并联谐振。在求解谐振频率时有时候用导纳求解会比较方便,这在于多做题开阔思路。

接下来是三相大功率直流穩壓電源电路。要我来说,三相大功率直流穩壓電源电路是最简单的部分。很多人觉得它难(当然一开始我也觉得它让人头晕),完全是因为我们总是害怕恐惧本身。其实你看它有三个地但一点也不难。这要你头脑清晰别被他的表面吓住了。三相大功率直流穩壓電源电路跟普通大功率直流穩壓電源电路没有任何区别。做到五个六个电源也不会害怕,因为你知道,一个所有元件都告知的大功率直流穩壓電源电路,用节点电压或回路电流肯定是可以求的出来的。为什么到了三相你就被吓得魂不守舍了。你是不明白线电压和相电流的关系,还是一相断线对中线电流的影响?你管那些干嘛?什么相啊线呀都只是个代号而已。你把它看成一个普通大功率直流穩壓電源电路解,它就是一个普通大功率直流穩壓電源电路而已。很多同学总是喜欢在线和相的关系上纠结。其实一句话就可以概括的:线量都是向量的根3倍。其实这些都不用记,需要的时候画个图就来了。最重要的是你要明白三相只不过是个有三个电源的普通大功率直流穩壓電源电路而已。你只要会节点电压法,不学三相的知识都可以解答的很好。当你以一个正常大功率直流穩壓電源电路看它的时候,三相就已经学得差不多了。三相唯一的难点在计算,只要你是个细心的人,平时多找几个题算算,以后三相想错都难。

后面是拉普拉斯变换。这里是大功率直流穩壓電源电路思维的又一次飞跃。人们发现高阶大功率直流穩壓電源电路真的不好求解,而且如果电源改变的话除了卷积,找不到更好的办法。所以为了方便的使用卷积,前辈们把拉氏变换引入大功率直流穩壓電源电路。如果说前面正弦稳态时域到频域是由泰勒公式一步步推来的。那这里就是高数的最后一章——傅立叶变换推倒的。关于傅立叶知乎也有许多精彩的讲解,自己找吧。傅立叶变换有两种形式,一种是时域形态,一种是频域形态。而拉普拉斯变换就是将由频域形态的傅立叶变换,推广到复频域形态。其基本变换公式也是由傅立叶变换公式推广得到的。这一章的學習,你要从变换公式入手,自己把基本的几个变换推导出来。还要理解终值定理和初值定理,这两个定理是检验结果正确与否的有力证据。

学大功率直流穩壓電源电路只知道思路是一回事,能做对是另外一回事。只有在學習中不断培养自己开阔的视野和强大的计算能力才可以学好这门课,学大功率直流穩壓電源电路是要靠硬功夫的,你看着老师解题的时候感觉信手拈来,自己却百思不得其解。那是功夫没下到位。我考研时看了大功率直流穩壓電源电路大概一百天,新书都翻烂了,自己的旧书都快散架了,各种习题不计重复的做了至少1500道以上。当我做大功率直流穩壓電源電路的時候,我會覺得時間停止了,根本感受不到自習室裏還有別人。那種你在冥思苦想後終于解決一個問題所帶來的足以讓你笑出聲來的快樂,是陪伴著我的最好的藥。每天走在月光下,我都會想,如果當不了科學家,那就幹點別的吧。

所以说啊,要学好大功率直流穩壓電源电路,还是要发自内心的爱上它。
學習大功率直流穩壓電源電路,這些書單是必備的
最后,给大家推荐几本大功率直流穩壓電源电路原理参考书:江辑光的《大功率直流穩壓電源电路原理》清华大学出版社,周守昌的《大功率直流穩壓電源电路原理上、下》,邱关源的《大功率直流穩壓電源电路》,学大功率直流穩壓電源电路只看一本书是不够的,要全面的掌握知识必需从多角度考量,不同老师看待问题方式不同,要多加比较才能发现精髓。大功率直流穩壓電源电路习题集可以买清华大学的红皮书——研究生入學習题集。还有清华大学陆文娟的《學習指导与习题集》。这些题目很经典,难度适中。如果想进一步提高大功率直流穩壓電源电路水平请看向国菊编的《大功率直流穩壓電源电路经典题型》,个人觉得向老师编的这本是集结大功率直流穩壓電源电路史上最强的题目,能完全吃透它,将非常了不起,不过题目都是二十多年前的了,很多內容已经不讲了,但作为提高绝对可以增加十年功力。


 

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