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第1章 开关电源技术的发展1

1.1开关电源技术的发展进程1

1.2 20世纪推动开关电源发展的主要技术1

1.2.1新型功率半导体器件1

1.2.2软开关技术2

1.2.3控制技术2

1.2.4有源功率因数校正技术3

1.2.5高频磁元件3

1.2.6饱和电感的应用5

1.2.7低电压、大电流输出DC-DC变换器6

1.2.8分布电源及并联均流技术7

1.2.9电源智能化技术7

1.2.10开关电源的EMI与EMC7

1.3开关电源技术发展方向7

参考文献10

第2章DC-DC开关型功率变换器的基本电路11

2.1 DC-DC开关型功率变换器的基本电路11

2.2开关变换器的等效电路13

2.3开关变换器的对偶关系13

2.4有隔离变压器的单端开关变换器15

2.5 SEPIC和Zeta变换器的性质和特点16

参考文献17

第3章 高频软开关变换器18

3.1谐振变换器和有源钳位ZVS变换器18

3.1.1引言18

3.1.2谐振变换器19

3.1.3有源钳位软开关变换技术23

3.2软开关PWM变换器27

3.2.1 ZS-PWM变换器27

3.2.2 ZT-PWM变换器29

3.2.3移相控制全桥.（FB） ZVS-PWM变换器34

3.2.4 PS FB混合ZCZVS-PWM变换器36

3.2.5广义软开关PWM变换器38

参考文献38

第4章 开关型功率变换器的控制39

4.1概述39

4.2电压型控制39

4.3前馈控制41

4.4电流型控制42

4.5其他控制方法45

参考文献48

第5章 开关电源的吸收电路49

5.1吸收电路的作用49

5.2吸收电路的类型52

5.2.1关断吸收电路（turn-off snubber）52

5.2.2开通吸收电路（turn-on snubber）53

5.2.3组合吸收电路54

5.2.4 LC吸收电路55

5.2.5吸收电路和开关过程的“软化”56

参考文献58

第6章 高频开关变换器中的磁性材料和磁元件59

6.1高频磁心的材料、特性和参数59

6.1.1概述59

6.1.2磁材料特性及参数60

6.1.3高频磁元件的磁心结构和磁材料65

6.2电感元件67

6.2.1电感的基本公式68

6.2.2磁心气隙（ air gap）68

6.2.3电感元件储能W69

6.2.4高频电感元件的等效电路模型69

6.2.5开关电源输出滤波电感分析70

6.2.6自饱和电感（saturable inductor）71

6.2.7可控饱和电感（controlled saturable inductor）72

6.3变压器73

6.3.1励磁电感与漏电感73

6.3.2高频变压器模型74

6.3.3开关电源变压器的磁分析74

6.4平面（planar）变压器76

6.5空心PCB变压器77

6.6集成高频磁元件77

参考文献79

第7章 有源功率因数校正技术80

7.1有源功率因数校正技术介绍80

7.1.1 AC-DC整流电路80

7.1.2非线性电路的功率因数和THD83

7.1.3 Boost PFC电路84

7.1.4 APFC的控制方法87

7.1.5 PFC集成控制电路90

7.2三相PFC变换器91

7.2.1三相桥式整流电路91

7.2.2三个单相Boost PFC变换器组成三相PFC整流器92

7.2.3三相DCM单开关Boost整流器93

7.2.4三相CCM Boost整流器95

7.2.5空间矢量控制96

7.2.6 相CCM Buck整流器98

7.2.7三相三电平Boost PFC变换器99

7.2.8三相Boost PWM整流器瞬态建模分析100

7.3单相反激PFC变换器101

7.3.1 CCM反激PFC变换器101

7.3.2 DCM反激PFC变换器104

7.3.3反激PFC变换器的优缺点108

7.4单级PFC变换器108

7.4.1概述108

7.4.2集成PFC整流器-调节器110

参考文献118

第8章 同步整流技术119

8.1概述119

8.2同步整流技术的基本原理120

8.2.1 SR工作原理120

8.2.2同步整流管SR的主要参数121

8.3同步整流驱动方式122

8.3.1外驱动同步整流技术122

8.3.2电压型自驱动同步整流122

8.3.3电流型自驱动同步整流123

8.4同步整流电路124

8.4.1全波SR电路124

8.4.2倍流SR电路124

8.5 SR-Buck变换器125

8.6 SR-正激变换器125

8.6.1有磁复位绕组的SR-正激变换器125

8.6.2 SR-有源钳位正激变换器126

8.6.3 SR双管正激变换器127

8.7 SR-反激变换器128

参考文献129

第9章DC-DC变换器并联系统的均流技术130

9.1概述130

9.2下垂法131

9.3主从均流法133

9.4自动均流法134

9.5热应力自动均流法136

9.6民主均流法136

9.6.1民主均流法的原理136

9.6.2均流控制器集成电路UC3907的简介137

参考文献138

第10章 开关电源中的磁放大器式输出电压调节器139

10.1概述139

10.2高频磁放大器铁心磁性材料140

10.2.1非晶态软磁合金140

10.2.2铁基超微晶合金141

10.3开关电源中高频磁放大器调节器的工作原理143

10.4应用举例146

第11章 开关电源的瞬态建模和分析148

11.1概述148

11.2状态空间平均法150

11.2.1基本概念150

11.2.2基本假设条件151

11.2.3状态空间分析步骤151

11.3平均电路法158

11.4三端PWM开关模型法160

11.4.1三端PWM开关的平均电路模型160

11.4.2规范形开关单元及其平均电路模型162

11.4.3三端PWM开关的小信号平均电路模型162

11.4.4 PWM开关变换器的小信号平均电路模型163

11.5考虑寄生参数的PWM开关变换器平均电路模型165

11.5.1 Buck变换器平均电路模型的修正165

11.5.2等效平均电阻166

11.5.3考虑寄生参数的Buck变换器大信号电路模型167

11.6双环控制的开关电源系统瞬态建模分析——功率守恒法169

11.6.1引言169

11.6.2电流型控制的开关电源系统170

11.6.3电流型控制开关电源系统的功率守恒建模法172

11.6.4高功率因数（UPF） Boost PWM电源瞬态建模分析175

11.6.5非最小相位系统177

参考文献179

第12章 开关电源的频域分析与综合180

12.1概述180

12.1.1时域性能指标180

12.1.2频域模型181

12.1.3对数频率特性（Bode曲线）182

12.1.4系统的稳定性和稳定裕量182

12.1.5频域性能指标183

12.2二阶控制系统184

12.2.1二阶系统的时域响应184

12.2.2传递函数185

12.2.3频率响应185

12.2.4二阶系统的对数频率特性185

12.2.5拉普拉斯变换简表186

12.3极点和零点186

12.3.1 RHP和LHP极点和零点186

12.3.2一阶系统的零、极点举例187

12.3.3二阶系统的零、极点举例187

12.4系统频率响应与瞬态响应的关系188

12.5电压型控制的开关电源的频域模型190

12.5.1开关电源框图190

12.5.2开关变换器的控制-输出传递函数191

12.5.3反馈通道传递函数H（s）192

12.5.4电源系统的开环传递函数T。（s）及闭环传递函数Tc （s）192

12.5.5音频纹波衰减率（audio-susceptibility）192

12.5.6开关电源的抗负载扰动能力193

12.6电压控制器193

12.6.1电压控制器的传递函数193

12.6.2控制器的作用194

12.6.3对补偿后电源系统的频率特性要求194

12.6.4控制器（补偿网络）的类型194

12.6.5比例-积分（PI）控制器195

12.6.6增设单极点、单零点的PI网络196

12.6.7增设双极点、双零点PI补偿网络197

12.7频域设计（综合）198

第13章 集成电力电子模块（IPEM ）综述199

13.1集成电力电子模块（IPEM）技术的提出199

13.2国际电力电子界研究开发IPEM的现状201

13.2.1美国PEBB计划201

13.2.2美国电力电子系统中心的建立和IPEM计划203

参考文献206

第14章 磁路及集成磁件207

14.1磁路的基本概念和基本定律207

14.2电感器和变压器的磁路模型210

14.2.1磁心电感的磁路模型210

14.2.2磁心线圈的电路模型210

14.2.3开气隙单线圈磁心电感器的磁路模型211

14.3具有耦合电感的开关变换器的磁路电路分析214

14.4具有集成磁件的开关变换器的磁路电路分析216

14.5集成磁件的基本综合方法221

14.6电感器和变压器的设计方法223

14.6.1电感器的设计223

14.6.2变压器的设计225

14.6.3电感器和变压器设计举例227

参考文献232

第15章 开关变换器电路的对偶分析233

15.1平面电路的对偶性质233

15.2开关变换器的基本对偶关系236

15.2.1导通比的对偶关系236

15.2.2半导体开关元件的对偶规则237

15.2.3开关变换器的对偶239

15.3直流隔离开关变换器的对偶242

15.3.1理想变压器的对偶元件242

15.3.2全耦合变压器模型的对偶244

15.3.3单端正激开关变换器的对偶245

15.3.4单端反激开关变换器的对偶246

15.3.5多路输出反激开关变换器的对偶246

15.4开关变换器的双向变换248

15.5 PWM开关变换器小信号线性等效电路的对偶分析249

参考文献251