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開關電源技術 版權信息
- ISBN：9787111682035
- 條形碼：9787111682035 ; 978-7-111-68203-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
開關電源技術 本書特色
本書系統論述了開關電源的基本原理、基本方法、基本建模技術與仿真技術等
開關電源技術 內容簡介
本書為普通高等教育“‘十三五’國家重點出版物出版規劃項目”，系統論述了開關電源的基本原理、基本方法、基本建模技術與仿真技術等。主要內容包括：開關變換器、功率開關器件的應用基礎、基本的開關變換電路、隔離變換器、開關變換器的低頻小信號模型、直流變換器控制器設計、Psim仿真技術、磁性器件設計、PFC電路及其EMC。 全書貫徹“學以致用”“用電學基礎理論與先進技術提升我國電源產業競爭力”的治學理念，采用了深入淺出、由簡到繁、循序漸進的方法，介紹的理論體系較為完善，能夠引導學生及工程技術人員系統地學習開關電源的相關知識。 本書可作為高等工科院校自動化專業、電子信息工程專業、電氣工程及其自動化專業以及其他相關專業的本科生、研究生教材，也可作為以電力電子技術為基礎的工程技術人員和研究人員的參考書和工具書。
開關電源技術 目錄
序
前言
第1章開關變換器1
11簡介1
12開關電源基本工作原理2
121線性電源基本工作原理2
122引入開關思想的鎢絲燈開關調光
電路4
123開關變換器的原理模型5
13開關電源的原理模型5
14PWM的基本工作原理與常用控制
芯片7
141PWM的基本工作原理7
142UC3842/3A的內部結構7
143UC3842/3A的峰值電流工作原理9
144雙端輸出控制芯片SG352510
145諧振模式電源控制芯片UC386113
習題16
第2章功率開關器件的應用基礎17
21功率二極管17
211功率二極管的工作原理17
212反向恢復特性18
213電路運行條件對功率二極管的
影響19
22Si功率場效應晶體管（Power
MOSFET）20
221結構與工作原理20
222功率場效應晶體管的靜態特性21
223電路運行條件對Ron的影響22
224電路運行條件對安全工作區的
影響23
225結溫對電流轉移特性的影響24
23Si功率場效應晶體管的驅動技術25
231驅動電路的基礎知識25
232驅動電路的要求26
233低壓模塊電源的驅動電路設計27
234變壓器隔離的典型驅動電路28
235集成驅動電路IR211X28
236DSP控制的空間隔離驅動芯片31
237DSP驅動電路空間布局的理想
模型33
24SiC 材料及功率二極管34
241第三代功率半導體材料的物理
特性34
242SiC 功率二極管35
25SiC功率場效應晶體管37
251SiC 功率場效應晶體管的結構與
特征37
252SiCMOSFET轉移特性38
253SiCMOSFET輸出特性39
254SiCMOSFET驅動電路應考慮的
問題41
26氮化鎵（GaN）晶體管41
261二維電子氣（2DEG）的導電
原理42
262GaN EHEMT的結構與工作
原理42
263GaN EHEMT的主要參數44
264GaN EHEMT與SiCMOSFET的
比較45
習題46
第3章基本的開關變換電路47
31簡介47
32Buck變換器47
321Buck變換器的降階分析法48
322輸出電壓波形50
323斷續模式51
33Boost變換器53
331開關變換器的時序波形分析53
332Boost變換器的原理54
34BuckBoost變換器55
341BuckBoost變換器的原理55
342開關變換器的直流變壓器模型57
35雙電感變換器59
351Cuk變換器59
352Sepic變換器61
353Zeta變換器63
習題64
第4章隔離變換器66
41開關電源簡介66
42隔離變壓器基礎知識67
421高頻變壓器的模型67
422鐵心帶有氣隙變壓器的模型68
43正激變換器69
431單管正激變換器69
432雙管正激變換器72
433同步整流技術73
44反激變換器76
441單管反激變換器76
442有源鉗位反激變換器78
45推挽變換器81
46全橋變換器82
461基本全橋變換器82
462全橋變換器的移相控制84
47半橋變換器85
471基本半橋變換器85
472LLC諧振變換器86
習題89
目錄開關電源技術第5章開關變換器的低頻小信號
模型90
51開關電源的閉環控制概述90
52狀態空間平均法91
521平均狀態方程92
522平均狀態方程的穩態解94
53開關網絡的平均模型95
531Buck變換器的受控源模型95
532Buck變換器的低頻交流小信號
模型96
54CCM型變換器的傳遞函數98
541Buck類變換器的傳遞函數98
542基本變換器的傳遞函數100
543調制器的傳遞函數102
55DCM型變換器的傳遞函數102
551BuckBoost變換器的DCM平均
模型102
552BuckBoost變換器的DCM小信號
模型104
553DCM型變換器的標準傳遞
函數105
習題106
第6章直流變換器控制器設計107
61控制對象的基礎知識107
611伯德圖107
612單極點控制對象107
613雙極點控制對象110
614脈沖寬度調制器的模型114
62開關調節系統的基礎知識115
621閉環反饋系統115
622反饋系統的相對穩定性116
623理想開環傳遞函數的幅頻特性116
624開關調節系統的通用模型117
625常用控制器簡介119
63CCM型Buck變換器的電壓控制器
設計119
631頻域設計的主要思想119
632忽略ESR的Buck變換器的閉環
設計120
633考慮輸出電容ESR影響的CCM型
Buck變換器的閉環設計125
64單極點控制對象的電壓控制器設計129
641電壓控制器設計的基本步驟129
642閉環反激變換器的控制設計131
習題134
第7章Psim仿真技術135
71Psim的基本情況135
711Psim整體簡介135
712Psim入門知識136
713Psim小結138
72開關變換器的瞬態仿真技術138
721Buck 變換器開關過程仿真138
722啟動過程的沖擊現象140
723Flyback變換器的仿真實例141
73開關電源平均模型仿真技術142
731Buck變換器的平均模型143
732正激變換器的平均模型145
733變壓器模型147
734Flyback變換器的平均模型147
74數字控制的仿真技術149
741連續時域系統的仿真技術149
742大功率復雜開關電源系統簡介151
743兩種典型離散化方法152
744離散時域系統的仿真技術153
75采樣調理電路155
751A/D的頻譜混疊現象155
752采樣調理電路的理想模型157
76開關變換器數值建模159
761仿真數值建模方法159
762開關電源環路增益的仿真方法163
77控制器的智能設計166
771選擇控制對象166
772確定采樣網絡167
773選擇控制器的類型169
774設計穿越頻率和相位裕度171
775系統優化與驗證173
習題175
第8章磁性器件設計176
81磁性器件的基礎知識176
811鐵心的磁特性及其工作狀態176
812磁性材料常用的磁性能參數178
813功率變換器中常用鐵心材料的
性能及選用179
82功率變壓器的設計183
821功率變壓器設計中應考慮的一般
問題183
822全橋式變換器中變壓器的設計187
823單端正激式變換器中變壓器的
設計190
83功率電感的設計192
831輸出濾波電感的設計193
832單端反激式變換器中變壓器的
設計194
833使用環形粉心類鐵心設計電感197
84小結200
習題200
第9章PFC電路及其EMC202
91PFC電路概述202
911整流電路的理想模型202
912傳統整流電路存在的問題204
913IEC 6100032D類諧波標準204
92有源PFC電路205
921有源PFC電路的拓撲結構205
922APFC電路的工作原理205
923APFC電路的控制原理207
93典型CCMAPFC電路209
931UC3854控制APFC電路的工作
原理209
932平均電流控制的環路設計212
933APFC電路電壓環設計215
94臨界模式的APFC電路217
941L6561介紹217
942臨界模式BoostPFC的工作
原理219
95開關變換器的EMC技術及降噪聲
處理方法220
951EMC簡介221
952常用EMC技術221
953開關變換器的降噪聲處理223
習題225
附錄227
附錄A功率錳鋅鐵氧體材料牌號
對應表227
附錄B高導錳鋅鐵氧體材料牌號
對應表229
附錄C鎳鋅鐵氧體材料牌號對應表230
參考文獻232
前言
第1章開關變換器1
11簡介1
12開關電源基本工作原理2
121線性電源基本工作原理2
122引入開關思想的鎢絲燈開關調光
電路4
123開關變換器的原理模型5
13開關電源的原理模型5
14PWM的基本工作原理與常用控制
芯片7
141PWM的基本工作原理7
142UC3842/3A的內部結構7
143UC3842/3A的峰值電流工作原理9
144雙端輸出控制芯片SG352510
145諧振模式電源控制芯片UC386113
習題16
第2章功率開關器件的應用基礎17
21功率二極管17
211功率二極管的工作原理17
212反向恢復特性18
213電路運行條件對功率二極管的
影響19
22Si功率場效應晶體管（Power
MOSFET）20
221結構與工作原理20
222功率場效應晶體管的靜態特性21
223電路運行條件對Ron的影響22
224電路運行條件對安全工作區的
影響23
225結溫對電流轉移特性的影響24
23Si功率場效應晶體管的驅動技術25
231驅動電路的基礎知識25
232驅動電路的要求26
233低壓模塊電源的驅動電路設計27
234變壓器隔離的典型驅動電路28
235集成驅動電路IR211X28
236DSP控制的空間隔離驅動芯片31
237DSP驅動電路空間布局的理想
模型33
24SiC 材料及功率二極管34
241第三代功率半導體材料的物理
特性34
242SiC 功率二極管35
25SiC功率場效應晶體管37
251SiC 功率場效應晶體管的結構與
特征37
252SiCMOSFET轉移特性38
253SiCMOSFET輸出特性39
254SiCMOSFET驅動電路應考慮的
問題41
26氮化鎵（GaN）晶體管41
261二維電子氣（2DEG）的導電
原理42
262GaN EHEMT的結構與工作
原理42
263GaN EHEMT的主要參數44
264GaN EHEMT與SiCMOSFET的
比較45
習題46
第3章基本的開關變換電路47
31簡介47
32Buck變換器47
321Buck變換器的降階分析法48
322輸出電壓波形50
323斷續模式51
33Boost變換器53
331開關變換器的時序波形分析53
332Boost變換器的原理54
34BuckBoost變換器55
341BuckBoost變換器的原理55
342開關變換器的直流變壓器模型57
35雙電感變換器59
351Cuk變換器59
352Sepic變換器61
353Zeta變換器63
習題64
第4章隔離變換器66
41開關電源簡介66
42隔離變壓器基礎知識67
421高頻變壓器的模型67
422鐵心帶有氣隙變壓器的模型68
43正激變換器69
431單管正激變換器69
432雙管正激變換器72
433同步整流技術73
44反激變換器76
441單管反激變換器76
442有源鉗位反激變換器78
45推挽變換器81
46全橋變換器82
461基本全橋變換器82
462全橋變換器的移相控制84
47半橋變換器85
471基本半橋變換器85
472LLC諧振變換器86
習題89
目錄開關電源技術第5章開關變換器的低頻小信號
模型90
51開關電源的閉環控制概述90
52狀態空間平均法91
521平均狀態方程92
522平均狀態方程的穩態解94
53開關網絡的平均模型95
531Buck變換器的受控源模型95
532Buck變換器的低頻交流小信號
模型96
54CCM型變換器的傳遞函數98
541Buck類變換器的傳遞函數98
542基本變換器的傳遞函數100
543調制器的傳遞函數102
55DCM型變換器的傳遞函數102
551BuckBoost變換器的DCM平均
模型102
552BuckBoost變換器的DCM小信號
模型104
553DCM型變換器的標準傳遞
函數105
習題106
第6章直流變換器控制器設計107
61控制對象的基礎知識107
611伯德圖107
612單極點控制對象107
613雙極點控制對象110
614脈沖寬度調制器的模型114
62開關調節系統的基礎知識115
621閉環反饋系統115
622反饋系統的相對穩定性116
623理想開環傳遞函數的幅頻特性116
624開關調節系統的通用模型117
625常用控制器簡介119
63CCM型Buck變換器的電壓控制器
設計119
631頻域設計的主要思想119
632忽略ESR的Buck變換器的閉環
設計120
633考慮輸出電容ESR影響的CCM型
Buck變換器的閉環設計125
64單極點控制對象的電壓控制器設計129
641電壓控制器設計的基本步驟129
642閉環反激變換器的控制設計131
習題134
第7章Psim仿真技術135
71Psim的基本情況135
711Psim整體簡介135
712Psim入門知識136
713Psim小結138
72開關變換器的瞬態仿真技術138
721Buck 變換器開關過程仿真138
722啟動過程的沖擊現象140
723Flyback變換器的仿真實例141
73開關電源平均模型仿真技術142
731Buck變換器的平均模型143
732正激變換器的平均模型145
733變壓器模型147
734Flyback變換器的平均模型147
74數字控制的仿真技術149
741連續時域系統的仿真技術149
742大功率復雜開關電源系統簡介151
743兩種典型離散化方法152
744離散時域系統的仿真技術153
75采樣調理電路155
751A/D的頻譜混疊現象155
752采樣調理電路的理想模型157
76開關變換器數值建模159
761仿真數值建模方法159
762開關電源環路增益的仿真方法163
77控制器的智能設計166
771選擇控制對象166
772確定采樣網絡167
773選擇控制器的類型169
774設計穿越頻率和相位裕度171
775系統優化與驗證173
習題175
第8章磁性器件設計176
81磁性器件的基礎知識176
811鐵心的磁特性及其工作狀態176
812磁性材料常用的磁性能參數178
813功率變換器中常用鐵心材料的
性能及選用179
82功率變壓器的設計183
821功率變壓器設計中應考慮的一般
問題183
822全橋式變換器中變壓器的設計187
823單端正激式變換器中變壓器的
設計190
83功率電感的設計192
831輸出濾波電感的設計193
832單端反激式變換器中變壓器的
設計194
833使用環形粉心類鐵心設計電感197
84小結200
習題200
第9章PFC電路及其EMC202
91PFC電路概述202
911整流電路的理想模型202
912傳統整流電路存在的問題204
913IEC 6100032D類諧波標準204
92有源PFC電路205
921有源PFC電路的拓撲結構205
922APFC電路的工作原理205
923APFC電路的控制原理207
93典型CCMAPFC電路209
931UC3854控制APFC電路的工作
原理209
932平均電流控制的環路設計212
933APFC電路電壓環設計215
94臨界模式的APFC電路217
941L6561介紹217
942臨界模式BoostPFC的工作
原理219
95開關變換器的EMC技術及降噪聲
處理方法220
951EMC簡介221
952常用EMC技術221
953開關變換器的降噪聲處理223
習題225
附錄227
附錄A功率錳鋅鐵氧體材料牌號
對應表227
附錄B高導錳鋅鐵氧體材料牌號
對應表229
附錄C鎳鋅鐵氧體材料牌號對應表230
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