開關電源技術(2021年機械工業出版社出版的圖書)

開關電源技術(2021年機械工業出版社出版的圖書)

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《開關電源技術》是2021年機械工業出版社出版的圖書,作者是張衛平。

基本介紹

  • 中文名:開關電源技術
  • 作者:張衛平
  • 出版時間:2021年9月
  • 出版社:機械工業出版社
  • ISBN:9787111682035
  • 類別:教材
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝-膠訂
內容簡介,圖書目錄,

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、功率開關器件的套用基礎、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,採用了深入淺出、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。

圖書目錄

前言
第1章開關變換器1
1.1簡介1
1.2開關電源基本工作原理2
1.2.1線性電源基本工作原理2
1.2.2引入開關思想的鎢絲燈開關調光
電路4
1.2.3開關變換器的原理模型5
1.3開關電源的原理模型5
1.4PWM的基本工作原理與常用控制
晶片7
1.4.1PWM的基本工作原理7
1.4.2UC3842/3A的內部結構7
1.4.3UC3842/3A的峰值電流工作原理9
1.4.4雙端輸出控制晶片SG352510
1.4.5諧振模式電源控制晶片UC386113
習題16
第2章功率開關器件的套用基礎17
2.1功率二極體17
2.1.1功率二極體的工作原理17
2.1.2反向恢復特性18
2.1.3電路運行條件對功率二極體的
影響19
2.2Si功率場效應電晶體(Power MOSFET)20
2.2.1結構與工作原理20
2.2.2功率場效應電晶體的靜態特性21
2.2.3電路運行條件對Ron的影響22
2.2.4電路運行條件對安全工作區的
影響23
2.2.5結溫對電流轉移特性的影響24
2.3Si功率場效應電晶體的驅動技術25
2.3.1驅動電路的基礎知識25
2.3.2驅動電路的要求26
2.3.3低壓模組電源的驅動電路設計27
2.3.4變壓器隔離的典型驅動電路28
2.3.5集成驅動電路IR211X28
2.3.6DSP控制的空間隔離驅動晶片31
2.3.7DSP驅動電路空間布局的理想
模型33
2.4SiC 材料及功率二極體34
2.4.1第三代功率半導體材料的物理
特性34
2.4.2SiC 功率二極體35
2.5SiC功率場效應電晶體37
2.5.1SiC 功率場效應電晶體的結構與
特徵37
2.5.2SiCMOSFET轉移特性38
2.5.3SiCMOSFET輸出特性39
2.5.4SiCMOSFET驅動電路應考慮的
問題41
2.6氮化鎵(GaN)電晶體41
2.6.1二維電子氣(2DEG)的導電
原理42
2.6.2GaN EHEMT的結構與工作
原理42
2.6.3GaN EHEMT的主要參數44
2.6.4GaN EHEMT與SiCMOSFET的
比較45
習題46
第3章基本的開關變換電路47
3.1簡介47
3.2Buck變換器47
3.2.1Buck變換器的降階分析法48
3.2.2輸出電壓波形50
3.2.3斷續模式51
3.3Boost變換器53
3.3.1開關變換器的時序波形分析53
3.3.2Boost變換器的原理54
3.4BuckBoost變換器55
3.4.1BuckBoost變換器的原理55
3.4.2開關變換器的直流變壓器模型57
3.5雙電感變換器59
3.5.1Cuk變換器59
3.5.2Sepic變換器61
3.5.3Zeta變換器63
習題64
第4章隔離變換器66
4.1開關電源簡介66
4.2隔離變壓器基礎知識67
4.2.1高頻變壓器的模型67
4.2.2鐵心帶有氣隙變壓器的模型68
4.3正激變換器69
4.3.1單管正激變換器69
4.3.2雙管正激變換器72
4.3.3同步整流技術73
4.4反激變換器76
4.4.1單管反激變換器76
4.4.2有源鉗位反激變換器78
4.5推挽變換器81
4.6全橋變換器82
4.6.1基本全橋變換器82
4.6.2全橋變換器的移相控制84
4.7半橋變換器85
4.7.1基本半橋變換器85
4.7.2LLC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
5.1開關電源的閉環控制概述90
5.2狀態空間平均法91
5.2.1平均狀態方程92
5.2.2平均狀態方程的穩態解94
5.3開關網路的平均模型95
5.3.1Buck變換器的受控源模型95
5.3.2Buck變換器的低頻交流小信號
模型96
5.4CCM型變換器的傳遞函式98
5.4.1Buck類變換器的傳遞函式98
5.4.2基本變換器的傳遞函式100
5.4.3調製器的傳遞函式102
5.5DCM型變換器的傳遞函式102
5.5.1BuckBoost變換器的DCM平均
模型102
5.5.2BuckBoost變換器的DCM小信號
模型104
5.5.3DCM型變換器的標準傳遞
函式105
習題106
第6章直流變換器控制器設計107
6.1控制對象的基礎知識107
6.1.1伯德圖107
6.1.2單極點控制對象107
6.1.3雙極點控制對象110
6.1.4脈衝寬度調製器的模型114
6.2開關調節系統的基礎知識115
6.2.1閉環反饋系統115
6.2.2反饋系統的相對穩定性116
6.2.3理想開環傳遞函式的幅頻特性116
6.2.4開關調節系統的通用模型117
6.2.5常用控制器簡介119
6.3CCM型Buck變換器的電壓控制器
設計119
6.3.1頻域設計的主要思想119
6.3.2忽略ESR的Buck變換器的閉環
設計120
6.3.3考慮輸出電容ESR影響的CCM型
Buck變換器的閉環設計125
6.4單極點控制對象的電壓控制器設計129
6.4.1電壓控制器設計的基本步驟129
6.4.2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
7.1Psim的基本情況135
7.1.1Psim整體簡介135
7.1.2Psim入門知識136
7.1.3Psim小結138
7.2開關變換器的瞬態仿真技術138
7.2.1Buck 變換器開關過程仿真138
7.2.2啟動過程的衝擊現象140
7.2.3Flyback變換器的仿真實例141
7.3開關電源平均模型仿真技術142
7.3.1Buck變換器的平均模型143
7.3.2正激變換器的平均模型145
7.3.3變壓器模型147
7.3.4Flyback變換器的平均模型147
7.4數字控制的仿真技術149
7.4.1連續時域系統的仿真技術149
7.4.2大功率複雜開關電源系統簡介151
7.4.3兩種典型離散化方法152
7.4.4離散時域系統的仿真技術153
7.5採樣調理電路155
7.5.1A/D的頻譜混疊現象155
7.5.2採樣調理電路的理想模型157
7.6開關變換器數值建模159
7.6.1仿真數值建模方法159
7.6.2開關電源環路增益的仿真方法163
7.7控制器的智慧型設計166
7.7.1選擇控制對象166
7.7.2確定採樣網路167
7.7.3選擇控制器的類型169
7.7.4設計穿越頻率和相位裕度171
7.7.5系統最佳化與驗證173
習題175
第8章磁性器件設計176
8.1磁性器件的基礎知識176
8.1.1鐵心的磁特性及其工作狀態176
8.1.2磁性材料常用的磁性能參數178
8.1.3功率變換器中常用鐵心材料的
性能及選用179
8.2功率變壓器的設計183
8.2.1功率變壓器設計中應考慮的一般
問題183
8.2.2全橋式變換器中變壓器的設計187
8.2.3單端正激式變換器中變壓器的
設計190
8.3功率電感的設計192
8.3.1輸出濾波電感的設計193
8.3.2單端反激式變換器中變壓器的
設計194
8.3.3使用環形粉心類鐵心設計電感197
8.4小結200
習題200
第9章PFC電路及其EMC202
9.1PFC電路概述202
9.1.1整流電路的理想模型202
9.1.2傳統整流電路存在的問題204
9.1.3IEC 6100032D類諧波標準204
9.2有源PFC電路205
9.2.1有源PFC電路的拓撲結構205
9.2.2APFC電路的工作原理205
9.2.3APFC電路的控制原理207
9.3典型CCMAPFC電路209
9.3.1UC3854控制APFC電路的工作
原理209
9.3.2平均電流控制的環路設計212
9.3.3APFC電路電壓環設計215
9.4臨界模式的APFC電路217
9.4.1L6561介紹217
9.4.2臨界模式BoostPFC的工作
原理219
9.5開關變換器的EMC技術及降噪聲
處理方法220
9.5.1EMC簡介221
9.5.2常用EMC技術221
9.5.3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

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