本书系统论述了各类主要 DC-DC 开关变换器的建模方法及其控制技术,并设计了相关的电路,主要内容包括:DC-DC 开关变换器主电路建模、电压型开关变换器的建模与设计、峰值电流型开关变换器的建模与设计、开关变换器的右半平面零点与稳定性分析、单电感多输出 DC-DC 开关变换器、DC-DC 软开关变换器,以及数字 DC-DC 开关变换器的建模与仿真等。本书力图通过上述内容的探讨,使读者将电路分析与设计、电力电子技术、自动控制理论,以及数学建模知识结合起来,掌握对 DC-DC 开关变换器的复杂系统进行仿真分析与电路设计的方法。
样章试读
目录
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前言
绪论1
第1章DC-DC开关变换器及控制系统5
1.1DC-DC开关变换器的基本结构5
1.1.1非隔离型DC-DC开关变换器5
1.1.2隔离型DC-DC开关变换器9
1.2DC-DC开关变换器的其他结构16
1.2.1嵌套型DC-DC开关变换器16
1.2.2改进型DC-DC开关变换器17
1.2.3双向DC-DC开关变换器19
1.3DC-DC开关变换器的控制系统20
1.3.1电压型控制21
1.3.2电流型控制25
1.3.3磁通型控制27
1.3.4电荷型控制28
1.3.5组合型控制29
第2章DC-DC开关变换器的建模31
2.1基本建模方法介绍31
2.1.1状态空间平均法31
2.1.2开关元件平均法37
2.2非理想DC-DC开关变换器的建模41
2.2.1CCM非理想变换器的建模41
2.2.2DCM非理想变换器的建模47
2.2.3CCM、DCM的统一模型55
2.3模型仿真与分析55
第3章电压型开关变换器的建模与设计59
3.1DC-DC开关变换器系统介绍59
3.1.1系统工作原理59
3.1.2系统主要性能参数60
3.1.3控制电路中的补偿网络67
3.1.4开关变换器系统设计71
3.2电压型开关变换器的建模与设计72
3.2.1系统建模73
3.2.2系统分析与设计80
3.2.3设计实例与仿真分析83
第4章峰值电流型开关变换器的建模与设计88
4.1峰值电流型开关变换器系统介绍88
4.1.1系统工作原理88
4.1.2斜坡补偿90
4.2峰值电流型开关变换器的建模与设计96
4.2.1系统建模96
4.2.2系统分析与设计102
4.2.3设计实例与仿真分析106
第5章开关变换器的右半平面零点与稳定性分析111
5.1右半平面零点及其影响111
5.2改善右半平面零点的方法113
5.2.1增加耦合电感114
5.2.2三态变换器115
5.2.3自适应电压定位控制118
5.2.4改进型迟滞电流控制124
5.2.5固定占空比控制129
5.2.6电流平衡交错控制133
第6章单电感多输出DC-DC开关变换器145
6.1多路输出开关变换器的实现145
6.2单电感多输出DC-DC变换器147
6.2.1单电感多输出DC-DC变换器结构147
6.2.2单电感多输出DC-DC变换器的工作模式149
6.2.3单电感多输出DC-DC变换器的工作原理150
6.3降低交叉影响的措施157
6.3.1工作在特定时序及模式158
6.3.2调制输出电压的共模和差模信号158
6.3.3平均电流控制与电荷控制相结合162
6.3.4交叉反馈控制163
6.3.5模型预测控制164
6.3.6利用传递函数的逆函数作为控制函数167
第7章DC-DC软开关变换器的建模170
7.1软开关技术170
7.2ZVZCS全桥变换器及其建模173
7.2.1工作过程分析与有效占空比推导173
7.2.2有效占空比推导与模型建立176
7.2.3模型仿真181
7.3ZVS变换器及其建模185
7.3.1工作过程分析185
7.3.2有效占空比推导与模型建立189
7.3.3模型仿真191
第8章数字DC-DC开关变换器193
8.1数字DC-DC开关变换器基本原理193
8.1.1模数转换器194
8.1.2数字补偿器198
8.1.3数字脉冲宽度调制器199
8.2数字变换器存在的主要问题及其解决方案201
8.2.1采样、量化误差201
8.2.2采样、计算延时203
8.2.3数字控制技术207
8.3数字开关变换器的建模211
参考文献216