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国际电气工程先进技术译丛 开关功率变换器开关电源的原理、仿真和设计 原书第三版
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资料介绍
开关功率变换器：开关电源的原理、仿真和设计（原书第3版）
作 者： [美] Simon Ang 等 著；徐德鸿 等 译
出版时间： 2014
内容简介
《开关功率变换器：开关电源的原理、仿真和设计（原书第3版）》除介绍基本开关变换器的拓扑之外，还介绍了开关变换器控制策略、开关变换器的闭环控制和稳定性设计方法；开关变换器的仿真工具，包括开关变换器的PSpice和MATLAB仿真软件；交错并联变换器和开关电容变换器等内容。与第2版相比，本版书重新梳理了开关电源的知识结构，对部分章节进行了重新修订，并增加了开关变换器数字控制以及开关变换器应用等内容。本书中的开关变换器设计案例很有特色，可以系统地培养读者综合各部分知识的运用能力。本书可以作为电气工程技术人员系统学习开关电源技术知识的参考书。
前言
第1章开关变换器简介
1.1简介
1.1.1工业发展趋势
1.2线性变换器
1.2.1串联式线性调整器
1.2.2并联式线性调整器
1.3开关变换器
1.3.1带有阻性负载的基本开关变换器
1.3.2带有阻感性负载的开关变换器
1.4变换器稳态原理分析
1.4.1电感伏秒平衡
1.4.2电容电荷平衡
1.5习题
第2章基本的开关变换电路
2.1简介
2.2Buck 变换器
2.2.1连续模式
2.2.2断续模式
2.3同步整流
2.4纹波抑制
2.5Boost变换器
2.5.1连续模式
2.5.2断续模式
2.6Buck-Boost变换器
2.6.1连续模式
2.6.2断续模式
2.7Ck变换器
2.8SEPIC变换器
2.8.1连续模式
2.8.2设计要素
2.9Zeta变换器
2.10非理想元器件实现的变换器
2.10.1电感模型
2.10.2电容模型
2.10.3半导体器件损耗
2.10.4半导体器件损耗对输出电压的影响
2.11习题
第3章谐振变换器
3.1简介
3.2并联谐振电路综述
3.3串联谐振电路综述
3.4准谐振开关的分类
3.5零电流开关准谐振Buck变换器
3.6零电流开关准谐振Boost变换器
3.7零电压开关准谐振Buck变换器
3.8零电压开关准谐振Boost变换器
3.9串联负载谐振变换器
3.9.1断续模式(0<><>
3.9.2连续模式（fS>fn或称为高于谐振频率模式）
3.9.3连续模式（0.5fn<><>
3.10并联负载谐振变换器
3.10.1断续模式(0<><>
3.10.2连续模式（fS>fn或称为高于谐振频率模式）
3.10.3连续模式（0.5fn<><>
3.11习题
第4章隔离型变换器
4.1简介
4.2正激变换器
4.3双管正激变换器
4.4推挽变换器
4.5半桥变换器
4.6全桥变换器
4.7反激变换器
4.8双管反激变换器
4.9双向有源桥变换器
4.9.1功率流控制
4.10零电流开关准谐振半桥变换器
4.11习题
第5章开关变换器的控制策略
5.1简介
5.2脉宽调制
5.2.1电压模式PWM策略
5.2.2电流模式PWM策略
5.3滞环控制：开关电流源
5.3.1ton时段稳态分析
5.4商业化集成电路控制器
5.4.1SG3524固定频率电压模式控制器
5.4.2TL497变化频率电压模式控制器
5.4.3UC3842固定频率电流模式PWM控制器
5.4.4TinySwitch-II 系列小功率离线开关管
5.5谐振变换器控制策略
5.5.1谐振变换器离线控制器
5.5.2L6598的工作原理
5.6习题
第6章开关变换器的连续时域模型
6.1简介
6.2经典控制技术分析开关变换器
6.2.1开关变换器的基本开环线性模型
6.2.2PWM调制器模型
6.2.3平均开关变换器模型
6.2.4输出滤波器模型
6.3开关变换器小信号模型概述
6.4有外部扰动的电压调整器线性模型
6.4.1输出阻抗和稳定性
6.5开关变换器的状态空间表示
6.5.1线性系统分析概述
6.5.2状态空间平均
6.6开关变换器传递函数
6.6.1源至状态变量的传递函数
6.7输入EMI滤波器
6.7.1稳定性分析
6.8习题
第7章开关变换器的模拟控制
7.1简介
7.2经典控制技术中的负反馈
7.2.1闭环增益
7.2.2稳定性分析
7.2.3相对稳定性
7.3开关变换器的闭环线性模型
7.3.1反馈网络
7.3.2误差放大器补偿网络
7.3.3PI补偿网络
7.3.4比例积分微分（PID）补偿网络
7.3.5比例控制
7.4考虑输出电容ESR的Buck变换器的反馈补偿
7.5无输出电容ESR的Buck变换器的反馈补偿
7.6全状态反馈
7.6.1全状态反馈控制系统设计
7.6.2极点选择
7.6.3反馈增益
7.7习题
第8章开关变换器的离散时域建模
8.1简介
8.2连续时域系统
8.3直接离散时域模型
8.4直接离散模型的线性化
8.5连续时域状态空间平均模型
8.6开关变换器的离散时域平均模型
8.7习题
第9章开关变换器的数字控制
9.1简介
9.2比例控制器
9.3PID控制器的连续化设计方法
9.4全状态反馈的离散控制系统设计
9.4.1极点配置
9.4.2反馈增益
9.4.3电压控制模式
9.4.4电流控制模式
9.5习题
第10章交错并联变换器
10.1简介
10.2交错并联Buck变换器
10.2.1状态空间平均模式
10.3交错并联Boost 变换器
10.3.1状态空间平均模式
10.4基于电流模式工作的交错并联变换器
10.4.1纹波的计算
10.4.2变换器的数量
10.5功率因数校正
10.6习题
第11章开关电容变换器
11.1简介
11.2单向功率传输SCC
11.2.1基本升压变换器
11.2.2基本降压变换器
11.2.3基本电压极性反向变换器
11.3其他开关电容变换器拓扑
11.3.1降压变换器
11.3.2升压变换器
11.3.3n阶降压SCC
11.3.4n阶升压SCC
11.4双向功率传输SCC
11.4.1升降压变换器
11.4.2罗氏变换器
11.5谐振变换器
11.5.1零电流开关（ZCS）
11.6开关电容功率变换器的损耗
11.7习题
第12章开关变换器的仿真
12.1简介
12.2Spice电路描述
12.2.1采用.CIR文本输入文件的PSpice仿真
12.2.2采用电路图输入的PSpice仿真
12.2.3开关变换器的小信号分析
12.2.4创建可用于PSpice仿真的Capture符号
12.2.5解决收敛问题
12.3使用MATLAB对开关变换器进行仿真
12.3.1使用传递函数
12.3.2使用矩阵
12.4使用Simulink仿真开关变换器
12.4.1用Simulink仿真传递函数的例子
12.4.2用Simulink仿真状态空间矩阵的例子
12.5习题
第13章开关变换器的应用
13.1功率因数校正
13.1.1简介
13.1.2基本概念回顾
13.1.3功率因数校正原理
13.1.4开关变换器的功率因数自校正特性
13.1.5功率因数校正器的控制技术
13.1.6功率因数校正电路
13.2低噪声DC-DC变换器
13.2.1简介
13.2.2降低EMI的技术
13.3用于太阳电池的开关变换器
13.3.1简介
13.3.2太阳电池模型
13.3.3最大功率点跟踪
13.3.4用于太阳电池的开关变换器
13.4用于燃料电池的开关变换器
13.5LED驱动器用开关变换器
13.5.1Buck型LED驱动器
13.5.2Boost型LED驱动器
13.5.3Ck型LED驱动器
13.5.4SEPIC型LED驱动器
13.5.5交流输入型LED驱动器
第14章开关变换器设计：案例学习
14.1简介
14.2电压型断续工作模式的Buck变换器设计
14.2.1控制器设计
14.2.2小信号模型
14.2.3设计补偿网络和误差放大器
14.2.4闭环Buck变换器
14.2.5仿真结果
14.2.6实验结果
14.3电压型同步Buck变换器的数字控制
14.3.1电路参数
14.3.2闭环极点选择
14.3.3离散时间模型
14.3.4反馈增益
14.3.5控制策略
14.3.6用于PSpice仿真的模拟模型
14.3.7仿真结果
14.3.8与负载变化相关的闭环极点灵敏度
14.3.9实验结果
14.4电流型同步Buck变换器的数字控制
14.4.1连续时间状态模型
14.4.2推导离散时间模型
14.4.3电流型控制不稳定的问题
14.4.4跟踪调整器的扩展状态模型
14.4.5反馈增益
14.4.6控制策略
14.4.7仿真结果
14.4.8闭环极点对负载变化的敏感度
14.4.9实验结果
14.4.10DSP编程
14.5基于UC3842的反激变换器设计
14.5.1设计规格
14.5.2断续导通模式
14.5.3初步计算
14.5.4开环仿真
14.5.5电流环
14.5.6电压环
14.5.7小信号模型
14.5.8频率补偿
14.5.9电磁干扰（EMI）滤波器的设计
14.5.10印制电路板（PCB）设计
14.5.11实验结果
14.6基于TopSwitch的反激变换器设计
14.6.1设计规格
14.6.2初步计算
14.6.3实验结果
14.7基于TinySwitch的反激变换器设计
14.7.1实验结果
14.8开关音频放大器
14.8.1案例学习
参考文献
作 者： [美] Simon Ang 等 著；徐德鸿 等 译
出版时间： 2014
内容简介
《开关功率变换器：开关电源的原理、仿真和设计（原书第3版）》除介绍基本开关变换器的拓扑之外，还介绍了开关变换器控制策略、开关变换器的闭环控制和稳定性设计方法；开关变换器的仿真工具，包括开关变换器的PSpice和MATLAB仿真软件；交错并联变换器和开关电容变换器等内容。与第2版相比，本版书重新梳理了开关电源的知识结构，对部分章节进行了重新修订，并增加了开关变换器数字控制以及开关变换器应用等内容。本书中的开关变换器设计案例很有特色，可以系统地培养读者综合各部分知识的运用能力。本书可以作为电气工程技术人员系统学习开关电源技术知识的参考书。
前言
第1章开关变换器简介
1.1简介
1.1.1工业发展趋势
1.2线性变换器
1.2.1串联式线性调整器
1.2.2并联式线性调整器
1.3开关变换器
1.3.1带有阻性负载的基本开关变换器
1.3.2带有阻感性负载的开关变换器
1.4变换器稳态原理分析
1.4.1电感伏秒平衡
1.4.2电容电荷平衡
1.5习题
第2章基本的开关变换电路
2.1简介
2.2Buck 变换器
2.2.1连续模式
2.2.2断续模式
2.3同步整流
2.4纹波抑制
2.5Boost变换器
2.5.1连续模式
2.5.2断续模式
2.6Buck-Boost变换器
2.6.1连续模式
2.6.2断续模式
2.7Ck变换器
2.8SEPIC变换器
2.8.1连续模式
2.8.2设计要素
2.9Zeta变换器
2.10非理想元器件实现的变换器
2.10.1电感模型
2.10.2电容模型
2.10.3半导体器件损耗
2.10.4半导体器件损耗对输出电压的影响
2.11习题
第3章谐振变换器
3.1简介
3.2并联谐振电路综述
3.3串联谐振电路综述
3.4准谐振开关的分类
3.5零电流开关准谐振Buck变换器
3.6零电流开关准谐振Boost变换器
3.7零电压开关准谐振Buck变换器
3.8零电压开关准谐振Boost变换器
3.9串联负载谐振变换器
3.9.1断续模式(0<><>
3.9.2连续模式（fS>fn或称为高于谐振频率模式）
3.9.3连续模式（0.5fn<><>
3.10并联负载谐振变换器
3.10.1断续模式(0<><>
3.10.2连续模式（fS>fn或称为高于谐振频率模式）
3.10.3连续模式（0.5fn<><>
3.11习题
第4章隔离型变换器
4.1简介
4.2正激变换器
4.3双管正激变换器
4.4推挽变换器
4.5半桥变换器
4.6全桥变换器
4.7反激变换器
4.8双管反激变换器
4.9双向有源桥变换器
4.9.1功率流控制
4.10零电流开关准谐振半桥变换器
4.11习题
第5章开关变换器的控制策略
5.1简介
5.2脉宽调制
5.2.1电压模式PWM策略
5.2.2电流模式PWM策略
5.3滞环控制：开关电流源
5.3.1ton时段稳态分析
5.4商业化集成电路控制器
5.4.1SG3524固定频率电压模式控制器
5.4.2TL497变化频率电压模式控制器
5.4.3UC3842固定频率电流模式PWM控制器
5.4.4TinySwitch-II 系列小功率离线开关管
5.5谐振变换器控制策略
5.5.1谐振变换器离线控制器
5.5.2L6598的工作原理
5.6习题
第6章开关变换器的连续时域模型
6.1简介
6.2经典控制技术分析开关变换器
6.2.1开关变换器的基本开环线性模型
6.2.2PWM调制器模型
6.2.3平均开关变换器模型
6.2.4输出滤波器模型
6.3开关变换器小信号模型概述
6.4有外部扰动的电压调整器线性模型
6.4.1输出阻抗和稳定性
6.5开关变换器的状态空间表示
6.5.1线性系统分析概述
6.5.2状态空间平均
6.6开关变换器传递函数
6.6.1源至状态变量的传递函数
6.7输入EMI滤波器
6.7.1稳定性分析
6.8习题
第7章开关变换器的模拟控制
7.1简介
7.2经典控制技术中的负反馈
7.2.1闭环增益
7.2.2稳定性分析
7.2.3相对稳定性
7.3开关变换器的闭环线性模型
7.3.1反馈网络
7.3.2误差放大器补偿网络
7.3.3PI补偿网络
7.3.4比例积分微分（PID）补偿网络
7.3.5比例控制
7.4考虑输出电容ESR的Buck变换器的反馈补偿
7.5无输出电容ESR的Buck变换器的反馈补偿
7.6全状态反馈
7.6.1全状态反馈控制系统设计
7.6.2极点选择
7.6.3反馈增益
7.7习题
第8章开关变换器的离散时域建模
8.1简介
8.2连续时域系统
8.3直接离散时域模型
8.4直接离散模型的线性化
8.5连续时域状态空间平均模型
8.6开关变换器的离散时域平均模型
8.7习题
第9章开关变换器的数字控制
9.1简介
9.2比例控制器
9.3PID控制器的连续化设计方法
9.4全状态反馈的离散控制系统设计
9.4.1极点配置
9.4.2反馈增益
9.4.3电压控制模式
9.4.4电流控制模式
9.5习题
第10章交错并联变换器
10.1简介
10.2交错并联Buck变换器
10.2.1状态空间平均模式
10.3交错并联Boost 变换器
10.3.1状态空间平均模式
10.4基于电流模式工作的交错并联变换器
10.4.1纹波的计算
10.4.2变换器的数量
10.5功率因数校正
10.6习题
第11章开关电容变换器
11.1简介
11.2单向功率传输SCC
11.2.1基本升压变换器
11.2.2基本降压变换器
11.2.3基本电压极性反向变换器
11.3其他开关电容变换器拓扑
11.3.1降压变换器
11.3.2升压变换器
11.3.3n阶降压SCC
11.3.4n阶升压SCC
11.4双向功率传输SCC
11.4.1升降压变换器
11.4.2罗氏变换器
11.5谐振变换器
11.5.1零电流开关（ZCS）
11.6开关电容功率变换器的损耗
11.7习题
第12章开关变换器的仿真
12.1简介
12.2Spice电路描述
12.2.1采用.CIR文本输入文件的PSpice仿真
12.2.2采用电路图输入的PSpice仿真
12.2.3开关变换器的小信号分析
12.2.4创建可用于PSpice仿真的Capture符号
12.2.5解决收敛问题
12.3使用MATLAB对开关变换器进行仿真
12.3.1使用传递函数
12.3.2使用矩阵
12.4使用Simulink仿真开关变换器
12.4.1用Simulink仿真传递函数的例子
12.4.2用Simulink仿真状态空间矩阵的例子
12.5习题
第13章开关变换器的应用
13.1功率因数校正
13.1.1简介
13.1.2基本概念回顾
13.1.3功率因数校正原理
13.1.4开关变换器的功率因数自校正特性
13.1.5功率因数校正器的控制技术
13.1.6功率因数校正电路
13.2低噪声DC-DC变换器
13.2.1简介
13.2.2降低EMI的技术
13.3用于太阳电池的开关变换器
13.3.1简介
13.3.2太阳电池模型
13.3.3最大功率点跟踪
13.3.4用于太阳电池的开关变换器
13.4用于燃料电池的开关变换器
13.5LED驱动器用开关变换器
13.5.1Buck型LED驱动器
13.5.2Boost型LED驱动器
13.5.3Ck型LED驱动器
13.5.4SEPIC型LED驱动器
13.5.5交流输入型LED驱动器
第14章开关变换器设计：案例学习
14.1简介
14.2电压型断续工作模式的Buck变换器设计
14.2.1控制器设计
14.2.2小信号模型
14.2.3设计补偿网络和误差放大器
14.2.4闭环Buck变换器
14.2.5仿真结果
14.2.6实验结果
14.3电压型同步Buck变换器的数字控制
14.3.1电路参数
14.3.2闭环极点选择
14.3.3离散时间模型
14.3.4反馈增益
14.3.5控制策略
14.3.6用于PSpice仿真的模拟模型
14.3.7仿真结果
14.3.8与负载变化相关的闭环极点灵敏度
14.3.9实验结果
14.4电流型同步Buck变换器的数字控制
14.4.1连续时间状态模型
14.4.2推导离散时间模型
14.4.3电流型控制不稳定的问题
14.4.4跟踪调整器的扩展状态模型
14.4.5反馈增益
14.4.6控制策略
14.4.7仿真结果
14.4.8闭环极点对负载变化的敏感度
14.4.9实验结果
14.4.10DSP编程
14.5基于UC3842的反激变换器设计
14.5.1设计规格
14.5.2断续导通模式
14.5.3初步计算
14.5.4开环仿真
14.5.5电流环
14.5.6电压环
14.5.7小信号模型
14.5.8频率补偿
14.5.9电磁干扰（EMI）滤波器的设计
14.5.10印制电路板（PCB）设计
14.5.11实验结果
14.6基于TopSwitch的反激变换器设计
14.6.1设计规格
14.6.2初步计算
14.6.3实验结果
14.7基于TinySwitch的反激变换器设计
14.7.1实验结果
14.8开关音频放大器
14.8.1案例学习
参考文献
