DC-DC开关变换器的建模与设计

出版者:科学出版社

作者:解光军

页数:217

出版时间:2015-12

价格:69.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030469076

具体描述

《DC-DC开关变换器的建模与设计》系统论述了各类主要DC-DC开关变换器的建模方法和仿真研究，以及相关的控制技术。主要内容包括：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。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，学会对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。

作者简介

解光军：男，1988年本科就读于合肥工业大学半导体物理与微电子技术专业，1992年免试就读本校半导体物理与微电子技术专业硕士研究生，1995年毕业后留校任教。1999年至2002年在中国科学技术大学信号与信息处理专业攻读博士学位，导师庄镇泉教授，2003年至2005年在中科院量子信息重点实验室从事博士后研究，导师郭光灿院士；2007年6月至8月在比利时天主教鲁汶大学、IMEC微电子研究中心任高级访问学者；2011年至2013年在复旦大学ASIC国家重点实验室任高级访问学者。2001年评为副教授，2003年评为教授。历任理学院副院长、应用物理系副主任、电子科学与应用物理学院分党委书记，现任校学科建设办公室主任，校学术委员会委员、教学指导委员会委员，校青年教工联谊会主席。现为中国电子学会高级会员，中国电子学会电路与系统分会委员。曾任国家科学技术奖励、国家自然科学基金、科技部中小企业创新基金等评审专家。现任期刊电子器件、合肥工业大学学报（自科版）、安徽大学学报（自科版）编委。曾任国际会议ISCIAIS2005组委会委员，ICCIT2009、ICIS2009、ICIE2010、IWEEC2010、NCM2011、ICIE2011、ICAIMS2012、ICCEI2013、ICIPM2013等技术委员会委员。

程心：女，1985年生，博士，副教授，硕导。2012年博士毕业于中国科学院电子学研究所微电子学与固体电子学专业，并进入合肥工业大学电物学院电科系任教。主要研究方向为集成电路设计，包括电源管理芯片、无线收发机单元等。主持国家自然科学基金、国家重点实验室开放课题等项目。发表学术论文三十余篇，其中SCI检索四篇。申请发明专利五项，已授权两项。

目录信息

前言
绪论
第1章 DC-DC开关变换器及控制系统
1．1 DC-DC开关变换器的基本结构
1．1．1 非隔离型DC-DC开关变换器
1．1．2 隔离型DC-DC开关变换器
1．2 DC-DC开关变换器的其他结构
1．2．1 嵌套型DC-DC开关变换器
1．2．2 改进型DC-DC开关变换器
1．2．3 双向DC-DC开关变换器
1．3 DC-DC开关变换器的控制系统
1．3．1 电压型控制
1．3．2 电流型控制
1．3．3 磁通型控制
1．3．4 电荷型控制
1．3．5 组合型控制
第2章 DC-DC开关变换器的建模
2．1 基本建模方法介绍
2．1．1 状态空间平均法
2．1．2 开关元件平均法
2．2 非理想DC-DC开关变换器的建模
2．2．1 CCM非理想变换器的建模
2．2．2 DCM非理想变换器的建模
2．2．3 CCM、DCM的统一模型
2．3 模型仿真与分析
第3章 电压型开关变换器的建模与设计
3．1 DC-DC开关变换器系统介绍
3．1．1 系统工作原理
3．1．2 系统主要性能参数
3．1．3 控制电路中的补偿网络
3．1．4 开关变换器系统设计
3．2 电压型开关变换器的建模与设计
3．2．1 系统建模
3．2．2 系统分析与设计
3．2．3 设计实例与仿真分析
第4章 峰值电流型开关变换器的建模与设计
4．1 峰值电流型开关变换器系统介绍
4．1．1 系统工作原理
4．1．2 斜坡补偿
4．2 峰值电流型开关变换器的建模与设计
4．2．1 系统建模
4．2．2 系统分析与设计
4．2．3 设计实例与仿真分析
第5章 开关变换器的右半平面零点与稳定性分析
5．1 右半平面零点及其影响
5．2 改善右半平面零点的方法
5．2．1 增加耦合电感
5．2．2 三态变换器
5．2．3 自适应电压定位控制
5．2．4 改进型迟滞电流控制
5．2．5 固定占空比控制
5．2．6 电流平衡交错控制
第6章 单电感多输出DC-DC开关变换器
6．1 多路输出开关变换器的实现
6．2 单电感多输出DC-DC变换器
6．2．1单电感多输出DC-DC变换器结构
6．2．2 单电感多输出DC-DC变换器的工作模式
6．2．3 单电感多输出DC-DC变换器的工作原理
6．3 降低交叉影响的措施
6．3．1 工作在特定时序及模式
6．3．2 调制输出电压的共模和差模信号
6．3．3 平均电流控制与电荷控制相结合
6．3．4 交叉反馈控制
6．3．5 模型预测控制
6．3．6 利用传递函数的逆函数作为控制函数
第7章 DC-DC软开关变换器的建模
7．1 软开关技术
7．2 ZVZCS全桥变换器及其建模
7．2．1 工作过程分析与有效占空比推导
7．2．2 有效占空比推导与模型建立
7．2．3 模型仿真
7．3 ZVS变换器及其建模
7．3．1 工作过程分析
7．3．2 有效占空比推导与模型建立
7．3．3 模型仿真
第8章 数字DC-DC开关变换器
8．1 数字DC-DC开关变换器基本原理
8．1．1 模数转换器
8．1．2 数字补偿器
8．1．3 数字脉冲宽度调制器
8．2 数字变换器存在的主要问题及其解决方案
8．2．1 采样、量化误差
8．2．2 采样、计算延时
8．2．3 数字控制技术
8．3 数字开关变换器的建模
参考文献
· · · · · · (收起)

用户评价

坦白说，我一开始是被这本书的标题吸引了，但心里还是有些忐忑，担心内容过于深奥。然而，《DC-DC开关变换器的建模与设计》这本书彻底打消了我的疑虑。它最大的亮点在于其理论与实践的完美结合。作者并没有沉溺于抽象的数学推导，而是将复杂的原理用直观易懂的方式呈现出来，并且紧密联系着实际的设计过程。我特别喜欢其中关于“模型”的讲解，它不仅介绍了经典的电路模型，还深入探讨了如何建立一个能够准确反映实际行为的数学模型，这对于后续的仿真和优化至关重要。书中对各种建模方法的优劣势进行了详细的分析，让我能够根据不同的需求选择最适合的建模策略。而“设计”部分更是让我受益匪浅，从元件选型、参数计算，到PCB布局、散热设计，几乎涵盖了开关变换器设计的方方面面。作者提供的设计流程和实用的技巧，让我感觉自己也能像一位经验丰富的工程师一样，自信地着手进行实际的项目。书中大量的工程实例和计算案例，更是起到了“活教材”的作用，让我能够将学到的知识融会贯通，真正做到学以致用。读完这本书，我感觉自己对 DC-DC 开关变换器的理解已经上升到了一个新的高度，从一个初学者蜕变成了一个能够独立思考和解决问题的实践者。

这本书简直是为我量身定制的！我一直对 DC-DC 开关变换器充满好奇，但又觉得它像个神秘的黑匣子，各种理论公式让人望而却步。终于，我找到了这本《DC-DC开关变换器的建模与设计》。从拿到书的那一刻起，我就被它清晰的结构和循序渐进的讲解吸引住了。作者并没有直接抛出复杂的数学模型，而是从最基础的概念讲起，比如开关器件的工作原理，电感和电容在电路中的作用，以及为什么我们需要 DC-DC 变换器。每一章都像是在给我搭建一座知识的阶梯，让我能够一步步地攀登。尤其是关于不同拓扑结构（比如 Buck、Boost、Buck-Boost）的讲解，我感觉作者仿佛在我耳边细细地分析每一种拓扑的优缺点，以及它们各自适合的应用场景。图示清晰得不得了，我甚至可以跟着图示在脑海里模拟电路的运行过程。更重要的是，这本书不仅仅停留在理论层面，它还深入到了设计的部分。我一直想知道，如何才能设计出一个满足特定需求的变换器？这本书给出了答案。它详细讲解了如何选择合适的元器件，如何进行参数计算，以及如何考虑实际应用中的各种约束条件，比如效率、纹波、稳定性等等。我感觉这不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的导师，在我身边手把手地教我如何将理论付诸实践。

我之前一直认为 DC-DC 开关变换器的设计是一个非常高深莫测的领域，但《DC-DC开关变换器的建模与设计》这本书彻底改变了我的看法。它以一种非常清晰且有逻辑的方式，将整个领域进行了系统的梳理。书的前半部分，关于“建模”的讲解，让我对变换器的工作原理有了更深刻的理解。作者没有回避各种复杂的数学推导，但他总能巧妙地将其与实际的电路行为联系起来，让我明白这些公式背后的物理意义。他详细分析了各种模型（如平均模型、导通模型、离散模型等）的适用范围和局限性，这对于我选择合适的模型来分析和仿真变换器至关重要。而书籍的后半部分，关于“设计”，则是我认为最宝贵的财富。它不仅仅是提供了一些设计公式，更重要的是，它引导我思考在实际设计过程中需要考虑的各种因素，比如效率、功率密度、电磁干扰、热管理等等。作者提供的设计流程和优化方法，让我觉得我不再是凭感觉在设计，而是有了一套系统化的方法论。这本书对我来说，是学习 DC-DC 开关变换器最权威、最实用的参考书，让我能够更有信心地迎接未来的挑战。

这本书的质量让我感到惊喜！《DC-DC开关变换器的建模与设计》的讲解方式非常独特，它并没有像其他书籍那样枯燥地罗列公式，而是通过生动的比喻和形象的图解，将复杂的理论知识变得触手可及。我印象最深刻的是，作者在讲解电流模式控制时，用了一个非常巧妙的比喻，让我一下子就理解了其工作原理，而且这个理解非常深刻，至今都记忆犹新。书中对“建模”的阐述，让我看到了理论研究的严谨性。它不仅介绍了传统的稳态模型，更深入地探讨了小信号模型和瞬态模型，并详细阐述了它们在分析变换器性能时的作用。这对于我理解变换器的动态响应和稳定性非常有帮助。在“设计”部分，这本书更是给了我很多启发。它不仅仅是告诉读者“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”，让我能够理解每一个设计决策背后的逻辑和原理。书中对元件选择、 PCB 布局、以及如何进行实际的参数调试都进行了详细的指导，让我觉得这不仅仅是一本书，更像是一个手把手的教程。读完这本书，我感觉自己对 DC-DC 开关变换器的整体认知都有了质的飞跃，非常有成就感。

我是一位在电力电子领域摸爬滚打多年的工程师，见过不少关于 DC-DC 变换器的书籍，但《DC-DC开关变换器的建模与设计》这本书无疑是其中一股清流。它并没有回避技术上的挑战，反而以一种非常系统和深入的方式，将复杂的建模和设计问题剖析得淋漓尽致。我尤其欣赏作者在处理“建模”部分时表现出的严谨和深度。书中对各种控制策略（如电压模式、电流模式、滞环控制等）的建模和分析都做得非常到位，不仅仅停留在理论层面，更是结合了实际的器件非线性特性和寄生参数的影响，这对于理解变换器的动态性能和稳定性至关重要。它让我明白，一个好的模型不仅仅是数学公式的堆砌，更是对物理现象的深刻理解。而在“设计”方面，这本书则充分展现了作者丰富的实践经验。它并没有提供“万能公式”，而是引导读者理解设计中的权衡和取舍，如何根据具体应用场景（如高效率、低纹波、宽输入电压范围等）来优化设计。书中对瞬态响应、EMI抑制、可靠性等关键问题的讨论，都非常有价值，让我能够避免很多常见的“坑”。这本书的内容具有很强的指导意义，即使是经验丰富的工程师，也能从中获得新的启发。

很深入的一本新书

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