作者 |
张卫平 副 张晓强 毛鹏 |
丛书名 |
“十三五”国家重点出版物出版规划项目 卓越工程能力培养与工程教育专业认证系列规划 |
出版社 |
机械工业出版社* |
ISBN |
9787111682035 |
简要 |
简介 |
内容简介 本书为普通高等教育“‘十三五’国家重点出版物出版规划项目”,系统论述了开关电源的基本原理、基本方法、基本建模技术与仿真技术等。主要内容包括:开关变换器、功率开关器件的应用基础、基本的开关变换电路、隔离变换器、开关变换器的低频小信号模型、直流变换器控制器设计、Psim仿真技术、磁性器件设计、PFC电路及其EMC。 全书贯彻“学以致用”“用电学基础理论与先进技术提升我国电源产业竞争力”的治学理念,采用了深入浅出、由简到繁、循序渐进的方法,介绍的理论体系较为完善,能够引导学生及工程技术人员系统地学习开关电源的相关知识。 本书可作为高等工科院校自动化专业、电子信息工程专业、电气工程及其自动化专业以及其他相关专业的本科生、研究生教材,也可作为以电力电子技术为基础的工程技术人员和研究人员的参考书和工具书。 |
目录 |
序 前言 第1章开关变换器1 11简介1 12开关电源基本工作原理2 121线性电源基本工作原理2 122引入开关思想的钨丝灯开关调光 电路4 123开关变换器的原理模型5 13开关电源的原理模型5 14PWM的基本工作原理与常用控制 芯片7 141PWM的基本工作原理7 142UC3842/3A的内部结构7 143UC3842/3A的峰值电流工作原理9 144双端输出控制芯片SG352510 145谐振模式电源控制芯片UC386113 习题16 第2章功率开关器件的应用基础17 21功率二极管17 211功率二极管的工作原理17 212反向恢复特性18 213电路运行条件对功率二极管的 影响19 22Si功率场效应晶体管(Power MOSFET)20 221结构与工作原理20 222功率场效应晶体管的静态特性21 223电路运行条件对Ron的影响22 224电路运行条件对安全工作区的 影响23 225结温对电流转移特性的影响24 23Si功率场效应晶体管的驱动技术25 231驱动电路的基础知识25 232驱动电路的要求26 233低压模块电源的驱动电路设计27 234变压器隔离的典型驱动电路28 235集成驱动电路IR211X28 236DSP控制的空间隔离驱动芯片31 237DSP驱动电路空间布局的理想 模型33 24SiC 材料及功率二极管34 241第三代功率半导体材料的物理 特性34 242SiC 功率二极管35 25SiC功率场效应晶体管37 251SiC 功率场效应晶体管的结构与 特征37 252SiCMOSFET转移特性38 253SiCMOSFET输出特性39 254SiCMOSFET驱动电路应考虑的 问题41 26氮化镓(GaN)晶体管41 261二维电子气(2DEG)的导电 原理42 262GaN EHEMT的结构与工作 原理42 263GaN EHEMT的主要参数44 264GaN EHEMT与SiCMOSFET的 比较45 习题46 第3章基本的开关变换电路47 31简介47 32Buck变换器47 321Buck变换器的降阶分析法48 322输出电压波形50 323断续模式51 33Boost变换器53 331开关变换器的时序波形分析53 332Boost变换器的原理54 34BuckBoost变换器55 341BuckBoost变换器的原理55 342开关变换器的直流变压器模型57 35双电感变换器59 351Cuk变换器59 352Sepic变换器61 353Zeta变换器63 习题64 第4章隔离变换器66 41开关电源简介66 42隔离变压器基础知识67 421高频变压器的模型67 422铁心带有气隙变压器的模型68 43正激变换器69 431单管正激变换器69 432双管正激变换器72 433同步整流技术73 44反激变换器76 441单管反激变换器76 442有源钳位反激变换器78 45推挽变换器81 46全桥变换器82 461基本全桥变换器82 462全桥变换器的移相控制84 47半桥变换器85 471基本半桥变换器85 472LLC谐振变换器86 习题89 开关电源技术第5章开关变换器的低频小信号 模型90 51开关电源的闭环控制概述90 52状态空间平均法91 521平均状态方程92 522平均状态方程的稳态解94 53开关网络的平均模型95 531Buck变换器的受控源模型95 532Buck变换器的低频交流小信号 模型96 54CCM型变换器的传递函数98 541Buck类变换器的传递函数98 542基本变换器的传递函数100 543调制器的传递函数102 55DCM型变换器的传递函数102 551BuckBoost变换器的DCM平均 模型102 552BuckBoost变换器的DCM小信号 模型104 553DCM型变换器的标准传递 函数105 习题106 第6章直流变换器控制器设计107 61控制对象的基础知识107 611伯德图107 612单极点控制对象107 613双极点控制对象110 614脉冲宽度调制器的模型114 62开关调节系统的基础知识115 621闭环反馈系统115 622反馈系统的相对稳定性116 623理想开环传递函数的幅频特性116 624开关调节系统的通用模型117 625常用控制器简介119 63CCM型Buck变换器的电压控制器 设计119 631频域设计的主要思想119 632忽略ESR的Buck变换器的闭环 设计120 633考虑输出电容ESR影响的CCM型 Buck变换器的闭环设计125 64单极点控制对象的电压控制器设计129 641电压控制器设计的基本步骤129 642闭环反激变换器的控制设计131 习题134 第7章Psim仿真技术135 71Psim的基本情况135 711Psim整体简介135 712Psim入门知识136 713Psim小结138 72开关变换器的瞬态仿真技术138 721Buck 变换器开关过程仿真138 722启动过程的冲击现象140 723Flyback变换器的仿真实例141 73开关电源平均模型仿真技术142 731Buck变换器的平均模型143 732正激变换器的平均模型145 733变压器模型147 734Flyback变换器的平均模型147 74数字控制的仿真技术149 741连续时域系统的仿真技术149 742大功率复杂开关电源系统简介151 743两种典型离散化方法152 744离散时域系统的仿真技术153 75采样调理电路155 751A/D的频谱混叠现象155 752采样调理电路的理想模型157 76开关变换器数值建模159 761仿真数值建模方法159 762开关电源环路增益的仿真方法163 77控制器的智能设计166 771选择控制对象166 772确定采样网络167 773选择控制器的类型169 774设计穿越频率和相位裕度171 775系统优化与验证173 习题175 第8章磁性器件设计176 81磁性器件的基础知识176 811铁心的磁特性及其工作状态176 812磁性材料常用的磁性能参数178 813功率变换器中常用铁心材料的 性能及选用179 82功率变压器的设计183 821功率变压器设计中应考虑的一般 问题183 822全桥式变换器中变压器的设计187 823单端正激式变换器中变压器的 设计190 83功率电感的设计192 831输出滤波电感的设计193 832单端反激式变换器中变压器的 设计194 833使用环形粉心类铁心设计电感197 84小结200 习题200 第9章PFC电路及其EMC202 91PFC电路概述202 911整流电路的理想模型202 912传统整流电路存在的问题204 913IEC 6100032D类谐波标准204 92有源PFC电路205 921有源PFC电路的拓扑结构205 922APFC电路的工作原理205 923APFC电路的控制原理207 93典型CCMAPFC电路209 931UC3854控制APFC电路的工作 原理209 932平均电流控制的环路设计212 933APFC电路电压环设计215 94临界模式的APFC电路217 941L6561介绍217 942临界模式BoostPFC的工作 原理219 95开关变换器的EMC技术及降噪声 处理方法220 951EMC简介221 952常用EMC技术221 953开关变换器的降噪声处理223 习题225 附录227 附录A功率锰锌铁氧体材料牌号 对应表227 附录B高导锰锌铁氧体材料牌号 对应表229 附录C镍锌铁氧体材料牌号对应表230 参考文献232 |