《脈寬調製DC-DC功率變換電路、動態特性與控制設計》是2018年機械工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：脈寬調製DC-DC功率變換電路、動態特性與控制設計
- 出版時間：2018年8月1日
- 出版社：機械工業出版社
- ISBN：9787111603252
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《脈寬調製DC-DC功率變換:電路、動態特性與控制設計》是涉及脈寬調製（PWM）DC-DC功率變換技術的性參考書。
本書為功率電子學領域工程師、研究人員和學生理解PWM DC-DC變換器提供全面而完整的指南。全書分為三個部分，闡述了PWM DC-DC變換器電路和工作原理及其動態特性，同時也深度討論了PWM DC-DC變換器控制設計。主要內容包括：DC-DC變換器基礎；DC-DC變換器電路；動態建模；功率級動態特性；閉環性能；電壓模控制及反饋設計；電流模控制及補償設計；電流模控制的採樣效應。
《脈寬調製DC-DC功率變換:電路、動態特性與控制設計》對於專業領域的工程師、本科生和研究生來說是一本理想的參考書。
圖書目錄
譯者序
原書前言
第一部分 DC-DC功率變換電路
第1章 PWM DC-DC功率變換2
1.1PWM DC-DC功率變換2
1.1.1DC-DC功率變換2
1.1.2PWM技術4
1.2DC-DC功率變換系統4
1.3PWM DC-DC變換器的特性和問題6
1.4本章重點7
參考文獻8
第2章 功率級元器件9
2.1半導體開關9
2.1.1MOSFET9
2.1.2二極體10
2.1.3作為單刀雙擲開關的MOSFET-二極體對11
2.2能量存儲與傳輸器件12
2.2.1電感器12
2.2.2電容器18
2.2.3變壓器23
2.3實際套用中的開關電路28
2.3.1電磁閥驅動電路28
2.3.2電容器充電電路32
2.4小結37
參考文獻38
習題38
第3章 Buck變換器54
3.1理想的降壓DC-DC功率變換54
3.2Buck變換器：降壓DC-DC變換器56
3.2.1Buck變換器的演變56
3.2.2頻域分析57
3.3Buck變換器的啟動瞬態59
3.3.1分段線性分析59
3.3.2啟動回響60
3.4穩態中的Buck變換器61
3.4.1電路分析技巧61
3.4.2穩態分析62
3.4.3輸出電壓紋波的估算64
3.5不連續導通模式（DCM）中的Buck變換器69
3.5.1DCM工作的緣由69
3.5.2DCM工作的條件71
3.5.3DCM的穩態工作73
3.6Buck變換器的閉環控制77
3.6.1閉環反饋控制器77
3.6.2閉環控制Buck變換器的回響80
3.7小結85
參考文獻86
習題86
第4章 DC-DC功率變換器電路97
4.1Boost變換器97
4.1.1Boost變換器的演變97
4.1.2CCM的穩態分析99
4.1.3DCM的穩態分析103
4.1.4寄生電阻對電壓增益的影響104
4.2Buck/Boost變換器107
4.2.1Buck/Boost變換器的演變107
4.2.2CCM的穩態分析109
4.2.3DCM的穩態分析112
4.3三種基本變換器的結構及電壓增益113
4.4反激變換器：變壓器隔離Buck/Boost變換器115
4.4.1反激變換器的演變116
4.4.2CCM的穩態分析117
4.4.3DCM的穩態分析120
4.5橋式Buck衍生隔離DC-DC變換器122
4.5.1開關網路及多繞組變壓器123
4.5.2全橋變換器126
4.5.3半橋變換器130
4.5.4推挽變換器130
4.6正激變換器134
4.6.1基本工作原理134
4.6.2第三繞組復位的正激變換器138
4.6.3雙開關正激變換器142
4.7小結145
參考文獻145
習題146
第二部分 PWM DC-DC變換器的建模、動態特性與設計
第5章 PWM DC-DC變換器建模162
5.1PWM變換器建模概述162
5.2平均功率級動態特性164
5.2.1狀態空間平均165
5.2.2電路平均170
5.2.3電路平均技術的一般化177
5.2.4電路平均和狀態空間平均178
5.3線性化平均功率級動態特性179
5.3.1非線性函式和小信號模型的線性化179
5.3.2PWM開關的小信號模型——PWM開關模型180
5.3.3變換器功率級的小信號模型182
5.4變換器功率級的頻率回響184
5.4.1功率級的正弦回響184
5.4.2功率級的頻率回響和s域小信號模型187
5.5PWM模組的小信號增益188
5.6PWM DC-DC 變換器的小信號模型189
5.6.1電壓反饋電路190
5.6.2PWM變換器的小信號模型191
5.7小結193
參考文獻193
習題194
第6章 功率級傳遞函式198
6.1傳遞函式的伯德圖198
6.1.1基本定義198
6.1.2乘數因子的伯德圖200
6.1.3傳遞函式的伯德圖構建208
6.1.4從伯德圖推導傳遞函式211
6.2Buck變換器的功率級傳遞函式213
6.2.1輸入-輸出傳遞函式213
6.2.2占空比-輸出傳遞函式216
6.2.3負載電流-輸出傳遞函式219
6.3Boost 變換器的功率級傳遞函式220
6.3.1輸入-輸出傳遞函式220
6.3.2占空比-輸出傳遞函式和右半平面零點221
6.3.3負載電流-輸出傳遞函式224
6.3.4右半平面零點的物理起源225
6.4Buck/Boost變換器的功率級傳遞函式228
6.5小信號分析的經驗方法230
6.6小結232
參考文獻234
習題234
第7章 PWM DC-DC變換器的動態性能241
7.1穩定性241
7.2頻域性能準則243
7.2.1環路增益243
7.2.2音頻敏感度244
7.2.3輸出阻抗245
7.3時域性能準則246
7.3.1階躍負載回響246
7.3.2階躍輸入回響247
7.4DC-DC變換器的穩定性248
7.4.1線性時不變系統的穩定性248
7.4.2DC-DC變換器的小信號穩定性249
7.5奈奎斯特準則249
7.6相對穩定性：增益裕度和相位裕度254
7.7小結259
參考文獻260
習題260
第8章 閉環性能和反饋補償267
8.1漸近分析法267
8.1.1漸近分析法的概念267
8.1.2漸近分析法的示例269
8.2頻域性能274
8.2.1音頻敏感度275
8.2.2輸出阻抗276
8.3電壓反饋補償和環路增益278
8.3.1單積分器的問題278
8.3.2電壓反饋補償280
8.4補償設計和閉環性能282
8.4.1電壓反饋補償和迴路增益282
8.4.2反饋補償設計指南284
8.4.3電壓反饋補償和閉環性能286
8.4.4相位裕度和閉環性能295
8.4.5補償零點和瞬態回響速度300
8.4.6階躍負載回響302
8.4.7非最小相位系統案例：Boost和Buck/Boost變換器306
8.5小結309
參考文獻310
習題310
第9章 PWM變換器的建模、分析與設計的實際考慮329
9.1PWM變換器模型的一般化329
9.1.1帶寄生電阻的變換器建模330
9.1.2DCM工作中PWM變換器的建模和分析335
9.1.3隔離PWM變換器的建模343
9.2帶實際電壓源系統的DC-DC變換器的設計和分析348
9.2.1音頻敏感性分析349
9.2.2穩定性分析350
9.2.3穩壓DC-DC變換器的輸入阻抗357
9.2.4源阻抗引起不穩定性的起因360
9.2.5源阻抗的控制設計361
9.2.6源阻抗對環路增益和輸出阻抗的影響362
9.3非電阻負載的考慮362
9.4小結365
參考文獻366
習題366
第三部分 電流模控制
第10章 電流模控制——功能基礎及經典分析374
10.1電流模控制基礎374
10.1.1峰值電流模控制的演進375
10.1.2峰值電流模控制的優點和問題382
10.1.3平均電流模控制和充電控制383
10.2經典分析和控制設計流程386
10.2.1峰值電流模控制的小信號模型387
10.2.2環路增益分析391
10.2.3穩定性分析393
10.2.4電壓反饋補償396
10.2.5控制設計流程400
10.2.6DCM中變換器動態特性分析407
10.3峰值電流模控制的閉環性能411
10.3.1音頻敏感度分析411
10.3.2輸出阻抗分析415
10.3.3階躍負載回響分析418
10.4Boost和Buck/Boost變換器的電流模控制428
10.4.1穩定性分析和控制設計428
10.4.2環路增益分析437
10.5小結442
參考文獻443
習題444
第11章 電流模控制——採樣效應及新型控制設計流程450
11.1電流模控制的採樣效應450
11.1.1採樣效應的起因和結果451
11.1.2採樣效應的建模方法學453
11.1.3正反饋增益454
11.1.4完整的電流模控制s域模型454
11.1.5兩種流行的電流模控制s域模型455
11.2電流模控制s域模型表達式457
11.2.1修改後的小信號模型457
11.2.2調製器增益F*m458
11.2.3採樣效應的s域表示He(s)459
11.2.4正反饋增益466
11.3電流模控制用新型控制設計流程470
11.3.1新型功率級模型470
11.3.2帶電流閉環的控制-輸出傳遞函式472
11.3.3控制設計流程477
11.3.4新型和經典設計流程間的相關性489
11.4帶光耦合器隔離電流模控制的離線反激變換器493
11.4.1離線電源494
11.4.2帶光耦合器隔離反饋的反激變換器電流模控制494
11.5小結506
參考文獻507
習題508
