脈寬調制DC-DC功率變換：電路、動態(tài)特性與控制設計

譯者序
原書前言
第一部分DC-DC功率變換電路
第1章PWM DC-DC功率變換2
1.1PWM DC-DC功率變換2
1.1.1DC-DC功率變換2
1.1.2PWM技術4
1.2DC-DC功率變換系統4
1.3PWM DC-DC變換器的特性和問題6
1.4本章重點7
參考文獻8
第2章功率級元器件9
2.1半導體開關9
2.1.1MOSFET9
2.1.2二極管10
2.1.3作為單刀雙擲開關的MOSFET-二極管對11
2.2能量存儲與傳輸器件12
2.2.1電感器12
2.2.2電容器18
2.2.3變壓器23
2.3實際應用中的開關電路28
2.3.1電磁閥驅動電路28
2.3.2電容器充電電路32
2.4小結37
參考文獻38
習題38
第3章Buck變換器54
3.1理想的降壓DC-DC功率變換54
3.2Buck變換器：降壓DC-DC變換器56
3.2.1Buck變換器的演變56
3.2.2頻域分析57
3.3Buck變換器的啟動瞬態(tài)59
3.3.1分段線性分析59
3.3.2啟動響應60
3.4穩(wěn)態(tài)中的Buck變換器61
3.4.1電路分析技巧61
3.4.2穩(wěn)態(tài)分析62
3.4.3輸出電壓紋波的估算64
3.5不連續(xù)導通模式（DCM）中的Buck變換器69
3.5.1DCM工作的緣由69
3.5.2DCM工作的條件71
3.5.3DCM的穩(wěn)態(tài)工作73
3.6Buck變換器的閉環(huán)控制77
3.6.1閉環(huán)反饋控制器77
3.6.2閉環(huán)控制Buck變換器的響應80
3.7小結85
參考文獻86
習題86
第4章DC-DC功率變換器電路97
4.1Boost變換器97
4.1.1Boost變換器的演變97
4.1.2CCM的穩(wěn)態(tài)分析99
4.1.3DCM的穩(wěn)態(tài)分析103
4.1.4寄生電阻對電壓增益的影響104
4.2Buck/Boost變換器107
4.2.1Buck/Boost變換器的演變107
4.2.2CCM的穩(wěn)態(tài)分析109
4.2.3DCM的穩(wěn)態(tài)分析112
4.3三種基本變換器的結構及電壓增益113
4.4反激變換器：變壓器隔離Buck/Boost變換器115
4.4.1反激變換器的演變116
4.4.2CCM的穩(wěn)態(tài)分析117
4.4.3DCM的穩(wěn)態(tài)分析120
4.5橋式Buck衍生隔離DC-DC變換器122
4.5.1開關網絡及多繞組變壓器123
4.5.2全橋變換器126
4.5.3半橋變換器130
4.5.4推挽變換器130
4.6正激變換器134
4.6.1基本工作原理134
4.6.2第三繞組復位的正激變換器138
4.6.3雙開關正激變換器142
4.7小結145
參考文獻145
習題146

第二部分PWM DC-DC變換器的建模、動態(tài)特性與設計
第5章PWM DC-DC變換器建模162
5.1PWM變換器建模概述162
5.2平均功率級動態(tài)特性164
5.2.1狀態(tài)空間平均165
5.2.2電路平均170
5.2.3電路平均技術的一般化177
5.2.4電路平均和狀態(tài)空間平均178
5.3線性化平均功率級動態(tài)特性179
5.3.1非線性函數和小信號模型的線性化179
5.3.2PWM開關的小信號模型——PWM開關模型180
5.3.3變換器功率級的小信號模型182
5.4變換器功率級的頻率響應184
5.4.1功率級的正弦響應184
5.4.2功率級的頻率響應和s域小信號模型187
5.5PWM模塊的小信號增益188
5.6PWM DC-DC 變換器的小信號模型189
5.6.1電壓反饋電路190
5.6.2PWM變換器的小信號模型191
5.7小結193
參考文獻193
習題194
第6章功率級傳遞函數198
6.1傳遞函數的伯德圖198
6.1.1基本定義198
6.1.2乘數因子的伯德圖200
6.1.3傳遞函數的伯德圖構建208
6.1.4從伯德圖推導傳遞函數211
6.2Buck變換器的功率級傳遞函數213
6.2.1輸入-輸出傳遞函數213
6.2.2占空比-輸出傳遞函數216
6.2.3負載電流-輸出傳遞函數219
6.3Boost 變換器的功率級傳遞函數220
6.3.1輸入-輸出傳遞函數220
6.3.2占空比-輸出傳遞函數和右半平面零點221
6.3.3負載電流-輸出傳遞函數224
6.3.4右半平面零點的物理起源225
6.4Buck/Boost變換器的功率級傳遞函數228
6.5小信號分析的經驗方法230
6.6小結232
參考文獻234
習題234
第7章PWM DC-DC變換器的動態(tài)性能241
7.1穩(wěn)定性241
7.2頻域性能準則243
7.2.1環(huán)路增益243
7.2.2音頻敏感度244
7.2.3輸出阻抗245
7.3時域性能準則246
7.3.1階躍負載響應246
7.3.2階躍輸入響應247
7.4DC-DC變換器的穩(wěn)定性248
7.4.1線性時不變系統的穩(wěn)定性248
7.4.2DC-DC變換器的小信號穩(wěn)定性249
7.5奈奎斯特準則249
7.6相對穩(wěn)定性：增益裕度和相位裕度254
7.7小結259
參考文獻260
習題260
第8章閉環(huán)性能和反饋補償267
8.1漸近分析法267
8.1.1漸近分析法的概念267
8.1.2漸近分析法的示例269
8.2頻域性能274
8.2.1音頻敏感度275
8.2.2輸出阻抗276
8.3電壓反饋補償和環(huán)路增益278
8.3.1單積分器的問題278
8.3.2電壓反饋補償280
8.4補償設計和閉環(huán)性能282
8.4.1電壓反饋補償和回路增益282
8.4.2反饋補償設計指南284
8.4.3電壓反饋補償和閉環(huán)性能286
8.4.4相位裕度和閉環(huán)性能295
8.4.5補償零點和瞬態(tài)響應速度300
8.4.6階躍負載響應302
8.4.7非最小相位系統案例：Boost和Buck/Boost變換器306
8.5小結309
參考文獻310
習題310
第9章PWM變換器的建模、分析與設計的實際考慮329
9.1PWM變換器模型的一般化329
9.1.1帶寄生電阻的變換器建模330
9.1.2DCM工作中PWM變換器的建模和分析335
9.1.3隔離PWM變換器的建模343
9.2帶實際電壓源系統的DC-DC變換器的設計和分析348
9.2.1音頻敏感性分析349
9.2.2穩(wěn)定性分析350
9.2.3穩(wěn)壓DC-DC變換器的輸入阻抗357
9.2.4源阻抗引起不穩(wěn)定性的起因360
9.2.5源阻抗的控制設計361
9.2.6源