開關穩(wěn)壓電源的設計和應用

前言

　　本書是《電力電子新技術系列圖書》中的一冊，主要介紹開關穩(wěn)壓電源的基本原理、設計方法及應用?！　￠_關穩(wěn)壓電源是在電子、通信、電氣、能源、航空航天、軍事以及家電等領域應用非常廣泛的一種電力電子裝置，以其內部的電力電子器件工作于高頻開關狀態(tài)而得名，其輸出電壓被控制為恒定或可調值，是目前電源的主要類型。通過改變其控制方式也可實現(xiàn)穩(wěn)流輸出。這兩類電源通常簡稱為開關電源，它具有電能轉換效率高、體積小、重量輕、控制精度高和快速性好等多方面的優(yōu)點，在小功率范圍內基本取代了線性調整電源，并迅速向中大功率范圍推進，在很大程度上取代了晶閘管相控整流電源?？梢哉f，開關電源技術是目前中小功率直流電能變換裝置的主流技術。　　根據(jù)應用領域和功率等級的不同，開關電源的電路結構種類繁多，控制方法靈活多樣，新器件、新拓撲不斷推出。在其工程設計中包括主電路、控制電路、傳熱、結構、電磁兼容等多方面的內容，因此開關電源的拓撲選型及設計工作較為繁瑣，難度大。國內目前仍然以工程經(jīng)驗和仿制為主進行設計，其缺點是缺少深入的理論基礎，不能根據(jù)具體的應用實現(xiàn)最合理的設計，往往造成設計裕量過大或不足，設計過程中對產品工作狀況和實際性能的預見性較差，經(jīng)常出現(xiàn)樣機試制不成功而反復修改設計的情況，造成時間和經(jīng)費的浪費。　　究其原因，設計工作不是設計實例的簡單模仿和設計資料的拼湊，而是在理解基本原理基礎之上的再創(chuàng)造，因此應該在深入理解開關電源的電路、控制等問題的基本原理的基礎之上，在設計原則的指導下，利用設計公式并遵循一定的設計方法進行設計。本書正是按照這一思路安排內容，并試圖引導讀者遵循這一步驟進行設計。希望能夠藉此提高開關電源設計工作的正確性、合理性和規(guī)范性，提高設計的水平和質量，從而最終提高產品的質量，并且解決仿制帶來的知識產權問題。

內容概要

本書是《電力電子新技術系列圖書》中的一冊，主要介紹開關穩(wěn)壓電源的基本原理、設計方法及應用。本書共分11章。第1章介紹了開關電源技術的一些基本概念及發(fā)展史和發(fā)展趨勢。第2、3章分別介紹在開關電源中常用的電力電子變換電路的拓撲及工作原理。第4章介紹了PWM變換器的數(shù)學模型。第5、6章分別介紹開關電源中常用的電力電子器件和變壓器、電感、電容器等元器件。第7、8章介紹開關電源中主電路及控制系統(tǒng)的設計方法。第9章介紹開關電源中常用的功率因數(shù)校正技術的基本原理。第10章介紹了開關電源的電磁兼容問題。第11章為開關電源的應用，介紹了兩種小功率開關電源和兩種大功率開關電源的設計過程?！　”緯晒氖麻_關電源開發(fā)、設計和生產的工程技術人員閱讀，也可為高校電力電子技術、電氣自動化技術等專業(yè)師生提供參考。

書籍目錄

第1章　緒論 　1.1　關于開關穩(wěn)壓電源 　1.2　開關電源的發(fā)展史 　1.3　開關電源的應用 　1.4　本書的基本結構 　參考文獻 第2章　PWM開關電路拓撲 　2.1　開關電源中申力電子電路的分類 　2.2　非隔離型DC?DC變換電路 　　2.2.1　降壓（Buck）型電路 　　2.2.2　升壓（Boost）型電路 　　2.2.3　升降壓（Buck?Boost）型電路 　　2.2.4　丘克（Cuk）型電路 　　2.2.5　Sepic型電路 　　2.2.6　Zeta型電路 　2.3　隔離型電路 　　2.3.1　正激型電路 　　2.3.2　反激型電路 　　2.3.3　半橋電路 　　2.3.4　全橋型電路 　　2.3.5　推挽型電路 　2.4　整流電路 　　2.4.1　全橋整流電路 　　2.4.2　全波整流電路 　　2.4.3　倍流整流電路 　　2.4.4　同步整流技術 　2.5　回饋型電路 　　2.5.1　非隔離回饋型電路 　　2.5.2　隔離回饋型電路 　2.6　小結 　參考文獻 第3章　軟開關技術 　3.1　軟開關的基本概念 　　3.1.1　硬開關與軟開關 　　3.1.2　零電壓開關與零電流開關 　3.2　軟開關電路的分類 　　3.2.1　準諧振電路 　　3.2.2　零電壓開關PWM電路和零電流開關PWM電路 　　3.2.3　零電壓轉換PWM電路和零電流轉換PWM電路 　3.3　典型的軟開關電路 　　3.3.1　零電壓準諧振電路 　　3.3.2　移相全橋型零電壓開關PWM電路 　　3.3.3　有源箝位正激型電路 　　3.3.4　零電壓轉換PWM電路 　　3.3.5　不對稱半橋型電路 　　3.3.6　軟開關PWM三電平直流變換器 　3.4　諧振變換電路的原理及分類 　3.5　典型的諧振變換電路 　　3.5.1　串聯(lián)諧振電路 　　3.5.2　并聯(lián)諧振電路 　　3.5.3　串并聯(lián)諧振電路 　3.6　小結 　參考文獻 第4章　開關電源控制系統(tǒng)的原理 　4.1　開關電路的建模 　　4.1.1　理想開關模型 　　4.1.2　狀態(tài)空間平均模型 　　4.1.3　小信號模型 　4.2　系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 　　4.2.1　開關電路 　　4.2.2　PWM比較器 　　4.2.3　調節(jié)器 　4.3　基于小信號模型的分析方法 　　4.3.1　系統(tǒng)的穩(wěn)定性 　　4.3.2　動態(tài)指標 　4.4　電壓模式控制和電流模式控制 　　4.4.1　電壓模式控制 　　4.4.2　峰值電流模式控制 　　4.4.3　平均電流模式控制 　4.5　并機均流控制的原理 　4.6　小結 　參考文獻 第5章　常用電力電子器件 第6章　無源器件 第7章　功率電路的設計 第8章　控制電路的設計 第9章　功率因數(shù)校正技術 第10章　開關電源的電磁兼容問題 第11章　開關電源設計實例

章節(jié)摘錄

　　5.4.1MOSFET及IGBT的驅動　　驅動電路是電力電子主電路與控制電路之間的接口，是實現(xiàn)主電路中的電力電子器件按照預定設想運行的重要環(huán)節(jié)。采用性能良好的驅動電路可以使電力電子器件工作在較理想的開關狀態(tài)，縮短開關時間，減小開關損耗。此外對器件或整個裝置的一些保護措施也往往設在驅動電路中，或通過驅動電路實現(xiàn)，因此驅動電路對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的影響。　　驅動電路的基本任務是將控制電路發(fā)出的信號轉換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關斷的信號。同時驅動電路通常還具有電氣隔離及電力電子器件的保護等功能。電氣隔離是實現(xiàn)主電路及控制電路間電量的隔離，在含有多個開關器件的電路中電氣隔離通常是保證電路正常工作的必要環(huán)節(jié)，同時電氣隔離可以減少主電路開關噪聲對控制電路的影響并提高控制電路的安全性。電氣隔離一般采用光隔離（如光耦合器）或磁隔離（如脈沖變壓器）來實現(xiàn)?！　OSFET及IGBT均為電壓驅動型器件，其靜態(tài)輸入電阻很大，所以需要的驅動功率較小。但由于柵源間、柵射間存在輸入電容，當器件高頻通斷時電容頻繁充放電，為快速建立驅動電壓，要求驅動電路輸出電阻小，且具有一定的驅動功率。因為它們具有類似的驅動特性，在一定范圍內可以互換使用。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    開關穩(wěn)壓電源的設計和應用 PDF格式下載

---