描述
是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121521416
内容简介
本书系统论述了开关变换器小信号建模与控制方面的基本原理、方法、仿真技术和工程化设计方法等。全书共5章，通过大量的图表将难以理解的理论以可视化的方式表达出来。第1章从线性化、扰动等基本概念出发，介绍开关变换器小信号模型的基本单元，对主流控制方式的传递函数进行推导。第2章以Buck降压变换器为例，分析其不同控制方式下的传递函数，输入/输出阻抗，同时对其派生拓扑结构，如正激、桥式、推挽等电路的传递函数、建模方法进行分析。第3章和第4章以Boost升压变换器/Buck-Boost升降压变换器为例，分析其不同控制方式下的传递函数、输入/输出阻抗，同时对其派生拓扑结构，如功率因数校正电路、反激变换器等的传递函数、建模方法进行分析。第5章则对复合拓扑结构、LLC 谐振变换器等的小信号建模进行分析。全书以常用电力电子拓扑的小信号分析、传递函数为基础，采用快速分析技术，构建了一套电力电子拓扑/开关变换器建模的基本方法。
目 录
目 录
第1章 小信号建模分析简介 1
1.1 线性系统 1
1.1.1 小扰动法(微扰动法) 2
1.1.2 增益和斜率 4
1.1.3 静态工作点的重要性 6
1.1.4 小信号模型 8
1.1.5 偏微分 11
1.2 开关变换器―基本单元 13
1.2.1 输入和输出纹波 14
1.2.2 导通模式 15
1.2.3 间接能量传输 20
1.2.4 输出电压极性反转 24
1.2.5 电感伏秒平衡和电容电荷平衡 27
1.2.6 开关变换器的电压传输比 32
1.2.7 传输比的丢失 33
1.2.8 隔离结构 37
1.2.9 占空比生成―PWM模块 39
1.2.10 PWM模块的频率响应 41
1.2.11 从静态到准静态的传递函数 44
1.2.12 在PWM模块中增加前馈 46
1.2.13 电压模式和电流模式控制 47
1.2.14 准方波谐振变换器 53
1.2.15 滞环变换器 55
1.3 电压模式PWM开关模型 59
1.3.1 CCM中的小信号模型 63
1.3.2 DCM中的PWM开关过程 64
1.3.3 DCM中的小信号模型 68
1.3.4 PWM开关模型的静态工作点 69
1.3.5 准谐振模式 76
1.4 电流模式PWM开关模型 79
1.4.1 CCM中的小信号模型 87
1.4.2 DCM中的小信号模型 90
1.4.3 准谐振的小信号模型 94
1.4.4 固定导通时间谷值电流控制 97
1.4.5 固定关断时间峰值电流控制 101
1.5 本章小结 105
原著参考文献 106
第2章 Buck变换器及其衍生拓扑 107
2.1 CCM Buck变换器的传递函数―固定频率电压模式 107
2.1.1 输入到输出传递函数 113
2.1.2 输出阻抗传递函数 116
2.1.3 输入阻抗传递函数 118
2.2 DCM Buck变换器的传递函数―固定频率电压模式 122
2.2.1 输入到输出传递函数 132
2.2.2 输出阻抗传递函数 135
2.2.3 输入阻抗传递函数 138
2.3 CCM Buck变换器的传递函数―峰值电流模式 145
2.3.1 输入到输出传递函数 152
2.3.2 输出阻抗传递函数 155
2.3.3 输入阻抗传递函数 158
2.4 DCM Buck变换器的传递函数―峰值电流模式 163
2.4.1 输入到输出传递函数 170
2.4.2 输出阻抗传递函数 171
2.4.3 输入阻抗传递函数 175
2.5 电压模式控制CCM抽头Buck变换器的传递函数 179
2.6 电流模式准谐振Buck变换器的传递函数 184
2.7 电流模式固定导通时间Buck变换器的传递函数 190
2.8 电流模式固定关断时间Buck变换器的传递函数 192
2.9 电压/电流模式固定频率多相Buck变换器的传递函数 194
2.10 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电压模式正激变换器 198
2.11 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电流模式正激变换器 201
2.12 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电压模式有源钳位正激变换器 206
2.13 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电流/电压模式推挽变换器 208
2.14 隔离型Buck变换器衍生拓扑：半桥/全桥变换器 210
2.15 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电压模式移相全桥变换器 213
2.16 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电流模式移相全桥变换器 215
2.17 本章小结 217
原著参考文献 218
第3章 Boost变换器及其衍生拓扑 219
3.1 CCM Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 219
3.1.1 输入到输出传递函数 227
3.1.2 输出阻抗传递函数 230
3.1.3 输入阻抗传递函数 233
3.2 DCM Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 237
3.2.1 输入到输出传递函数 246
3.2.2 输出阻抗传递函数 248
3.2.3 输入阻抗传递函数 252
3.3 CCM Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 257
3.3.1 输入到输出传递函数 270
3.3.2 输出阻抗传递函数 274
3.3.3 输入阻抗传递函数 278
3.4 DCM Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 287
3.4.1 输入到输出传递函数 296
3.4.2 输出阻抗传递函数 299
3.4.3 输入阻抗传递函数 303
3.5 CCM电压模式控制的抽头Boost变换器的传递函数 309
3.6 电压/电流模式固定频率多相Boost变换器的传递函数 314
3.7 电流模式准谐振Boost变换器的传递函数 318
3.8 电压模式功率因数校正Boost变换器―边界导通模式 323
3.9 电流模式功率因数校正Boost变换器―边界导通模式 331
3.10 本章小结 336
原著参考文献 337
第4章 Buck-Boost变换器及其衍生拓扑 338
4.1 CCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 338
4.1.1 输入到输出传递函数 346
4.1.2 输出阻抗传递函数 348
4.1.3 输入阻抗传递函数 351
4.2 DCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 357
4.2.1 输入到输出传递函数 363
4.2.2 输出阻抗传递函数 366
4.2.3 输入阻抗传递函数 369
4.3 CCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 375
4.3.1 输入到输出传递函数 389
4.3.2 输出阻抗传递函数 393
4.3.3 输入阻抗传递函数 396
4.4 DCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 406
4.4.1 输入到输出传递函数 416
4.4.2 输出阻抗传递函数 419
4.4.3 输入阻抗传递函数 423
4.5 电压模式反激变换器 428
4.6 电流模式反激变换器 433
4.7 准谐振模式反激变换器 440
4.8 电流模式单级反激PFC变换器 444
4.9 电压模式单级反激PFC变换器 452
第1章 小信号建模分析简介 1
1.1 线性系统 1
1.1.1 小扰动法(微扰动法) 2
1.1.2 增益和斜率 4
1.1.3 静态工作点的重要性 6
1.1.4 小信号模型 8
1.1.5 偏微分 11
1.2 开关变换器―基本单元 13
1.2.1 输入和输出纹波 14
1.2.2 导通模式 15
1.2.3 间接能量传输 20
1.2.4 输出电压极性反转 24
1.2.5 电感伏秒平衡和电容电荷平衡 27
1.2.6 开关变换器的电压传输比 32
1.2.7 传输比的丢失 33
1.2.8 隔离结构 37
1.2.9 占空比生成―PWM模块 39
1.2.10 PWM模块的频率响应 41
1.2.11 从静态到准静态的传递函数 44
1.2.12 在PWM模块中增加前馈 46
1.2.13 电压模式和电流模式控制 47
1.2.14 准方波谐振变换器 53
1.2.15 滞环变换器 55
1.3 电压模式PWM开关模型 59
1.3.1 CCM中的小信号模型 63
1.3.2 DCM中的PWM开关过程 64
1.3.3 DCM中的小信号模型 68
1.3.4 PWM开关模型的静态工作点 69
1.3.5 准谐振模式 76
1.4 电流模式PWM开关模型 79
1.4.1 CCM中的小信号模型 87
1.4.2 DCM中的小信号模型 90
1.4.3 准谐振的小信号模型 94
1.4.4 固定导通时间谷值电流控制 97
1.4.5 固定关断时间峰值电流控制 101
1.5 本章小结 105
原著参考文献 106
第2章 Buck变换器及其衍生拓扑 107
2.1 CCM Buck变换器的传递函数―固定频率电压模式 107
2.1.1 输入到输出传递函数 113
2.1.2 输出阻抗传递函数 116
2.1.3 输入阻抗传递函数 118
2.2 DCM Buck变换器的传递函数―固定频率电压模式 122
2.2.1 输入到输出传递函数 132
2.2.2 输出阻抗传递函数 135
2.2.3 输入阻抗传递函数 138
2.3 CCM Buck变换器的传递函数―峰值电流模式 145
2.3.1 输入到输出传递函数 152
2.3.2 输出阻抗传递函数 155
2.3.3 输入阻抗传递函数 158
2.4 DCM Buck变换器的传递函数―峰值电流模式 163
2.4.1 输入到输出传递函数 170
2.4.2 输出阻抗传递函数 171
2.4.3 输入阻抗传递函数 175
2.5 电压模式控制CCM抽头Buck变换器的传递函数 179
2.6 电流模式准谐振Buck变换器的传递函数 184
2.7 电流模式固定导通时间Buck变换器的传递函数 190
2.8 电流模式固定关断时间Buck变换器的传递函数 192
2.9 电压/电流模式固定频率多相Buck变换器的传递函数 194
2.10 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电压模式正激变换器 198
2.11 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电流模式正激变换器 201
2.12 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电压模式有源钳位正激变换器 206
2.13 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电流/电压模式推挽变换器 208
2.14 隔离型Buck变换器衍生拓扑：半桥/全桥变换器 210
2.15 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电压模式移相全桥变换器 213
2.16 隔离型Buck变换器衍生拓扑：电流模式移相全桥变换器 215
2.17 本章小结 217
原著参考文献 218
第3章 Boost变换器及其衍生拓扑 219
3.1 CCM Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 219
3.1.1 输入到输出传递函数 227
3.1.2 输出阻抗传递函数 230
3.1.3 输入阻抗传递函数 233
3.2 DCM Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 237
3.2.1 输入到输出传递函数 246
3.2.2 输出阻抗传递函数 248
3.2.3 输入阻抗传递函数 252
3.3 CCM Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 257
3.3.1 输入到输出传递函数 270
3.3.2 输出阻抗传递函数 274
3.3.3 输入阻抗传递函数 278
3.4 DCM Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 287
3.4.1 输入到输出传递函数 296
3.4.2 输出阻抗传递函数 299
3.4.3 输入阻抗传递函数 303
3.5 CCM电压模式控制的抽头Boost变换器的传递函数 309
3.6 电压/电流模式固定频率多相Boost变换器的传递函数 314
3.7 电流模式准谐振Boost变换器的传递函数 318
3.8 电压模式功率因数校正Boost变换器―边界导通模式 323
3.9 电流模式功率因数校正Boost变换器―边界导通模式 331
3.10 本章小结 336
原著参考文献 337
第4章 Buck-Boost变换器及其衍生拓扑 338
4.1 CCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 338
4.1.1 输入到输出传递函数 346
4.1.2 输出阻抗传递函数 348
4.1.3 输入阻抗传递函数 351
4.2 DCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电压模式 357
4.2.1 输入到输出传递函数 363
4.2.2 输出阻抗传递函数 366
4.2.3 输入阻抗传递函数 369
4.3 CCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 375
4.3.1 输入到输出传递函数 389
4.3.2 输出阻抗传递函数 393
4.3.3 输入阻抗传递函数 396
4.4 DCM Buck-Boost变换器的传递函数―固定频率电流模式 406
4.4.1 输入到输出传递函数 416
4.4.2 输出阻抗传递函数 419
4.4.3 输入阻抗传递函数 423
4.5 电压模式反激变换器 428
4.6 电流模式反激变换器 433
4.7 准谐振模式反激变换器 440
4.8 电流模式单级反激PFC变换器 444
4.9 电压模式单级反激PFC变换器 452
4.10 本章小结 458
原著参考文献 459
第5章 高阶变换器 460
5.1 ?uk变换器 460
5.1.1 耦合电感 464
5.1.2 隔离拓扑 468
5.2 SEPIC变换器 474
5.2.1 耦合电感 481
5.2.2 电流模式控制 485
5.2.3 耦合电感 487
5.3 Zeta变换器 490
5.3.1 耦合电感 495
5.3.2 电流模式控制 497
5.4 LLC变换器 499
5.4.1 电流模式控制 505
5.5 本章小结 509
原著参考文献 509
结束语 511
附录A 电路快速分析技术(FACT) 512
附录B 缩略语表 526
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