高頻功率電子學

前言

根據(jù)研究對象的不同，電子學可劃分為信息電子學（InformationEleetronice）和功率電子學（PowerElectronics）。前者主要研究信息處理，可由微電子技術(shù)實現(xiàn)；后者主要研究功率處理（PowerProcessing）或功率變換（PowerConver-sion），由功率半導體技術(shù)、微電子技術(shù)和控制技術(shù)實現(xiàn)。功率變換技術(shù)可分4種：（1）AC—DC變換，將交流電壓變換為某一數(shù)值的直流電壓，通常簡稱為變換（Con—version）。常用的整流（Reetifleation）技術(shù)是最基本、最簡單的．AC—DC變換。也可以由整流和DC—DC變換兩級串聯(lián)，組成AC—DC變換。（2）DC—DC變換，將某一數(shù)值的直流電壓變換為另一數(shù)值的直流電壓。（3）DC—AC變換，將直流電壓變換為某種波形、某一頻率和某一電壓的交流電，稱為逆變換，通常簡稱為逆變（Inversion）。（4）AC—AC變換，將一種波形、頻率、電壓的交流電變換為另一種波形、頻率、電壓的交流電，實現(xiàn)交一交變壓、變頻（Cyclo—conversion）。AC—AC變換也可以由整流和逆變電路組成AC—DC—AC變換。

內(nèi)容概要

　　《高頻功率電子學》論述了高頻功率電子學的理論基礎(chǔ)和分析方法。高頻功率電子學的主要研究內(nèi)容是高頻功率變換器的功率開關(guān)器件、功率變換原理及其控制、電路與系統(tǒng)分析等?！陡哳l功率電子學》主要內(nèi)容包括：全控型功率半導體器件、PWM開關(guān)型和諧振開關(guān)型功率變換器的拓撲和理論分析、對偶分析、高頻磁元件和集成磁路、功率變換器的控制，并以開關(guān)穩(wěn)壓電源（SAVR）為例闡明高頻功率電子系統(tǒng)的小信號分析與綜合、大信號分析、數(shù)字仿真分析?！　　陡哳l功率電子學》可作為高等工科院校教師、高年級學生、研究生的教學參考用書，也可供有關(guān)工廠、研究所科研、開發(fā)和設(shè)計人員參考。

書籍目錄

前言引論第一章 高頻功率半導體開關(guān)器件第一節(jié) 雙極型功率晶體管(BJT)第二節(jié) 功率場效應(yīng)晶體管(VMOSFET)第三節(jié) 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)第四節(jié) 開關(guān)功率二極管第五節(jié) 吸收電路第二章 PWM型DC—Dc變換器第一節(jié) PWM型DC—DC變換器的基本結(jié)構(gòu)第二節(jié) Buck變換器第三節(jié) Boost變換器第四節(jié) Buck—Boost變換器第五節(jié) Cuk、Sepic和Zeta變換器第六節(jié) PWM型開關(guān)變換器的功率損失第七節(jié) 由變壓器和開關(guān)組成的直流變換器第八節(jié) 單端有隔離的DC—DC變換器第九節(jié) 推挽有隔離的Dc—DC變換器第十節(jié) 半橋有隔離的DC—DC變換器第十一節(jié) 全橋有隔離的DC—DC變換器第十二節(jié) 有耦合電感的Cuk變換器第十三節(jié) 輸入、輸出零紋波電流的Cuk變換器第四節(jié) 開關(guān)型功率放大器第五節(jié) 三態(tài)開關(guān)變換器第三章 諧振型DC—DC變換器第一節(jié) 概述第二節(jié) 串聯(lián)諧振變換器第三節(jié) 并聯(lián)諧振變換器第四節(jié) 串并聯(lián)諧振變換器第五節(jié) 零電流開關(guān)準諧振變換器(ZCS—QRC)第六節(jié) 零電壓開關(guān)準諧振變換器(ZVS—QRC)第七節(jié) 零電壓開關(guān)多諧振變換器(ZVS—MRC)第四章 開關(guān)變換器的對偶分析第一節(jié) 平面電路的對偶性質(zhì)第二節(jié) 開關(guān)變換器的基本對偶關(guān)系第三節(jié) 有隔離的開關(guān)變換器的對偶第四節(jié) 雙向變換器和雙向功率流DC—Dc變換器第五節(jié) PWM變換器小信號等效電路的對偶第五章 磁元件及集成磁件第一節(jié) 磁路的基本定律第二節(jié) 電感器和變壓器的磁路模型第三節(jié) 有耦合電感的開關(guān)變換器的磁路、電路分析第四節(jié) 有集成磁件的開關(guān)變換器的磁路、電路分析第五節(jié) 集成磁件的基本綜合方法第六節(jié) 電感器和變壓器的設(shè)計方法第六章 DC—DC變換器的動態(tài)小信號分析第一節(jié) 動態(tài)分析方法概述第二節(jié) CCM時PWM變換器的狀態(tài)空間平均模型第三節(jié) DcM時PWM變換器的狀態(tài)空間平均模型第四節(jié) 等效受控源電路模型第五節(jié) 三端開關(guān)器件模型第六節(jié) 準諧振變換器的低頻小信號模型第七節(jié) 三態(tài)開關(guān)變換器的低頻小信號分析第七章 開關(guān)型功率變換器的控制第一節(jié) 電壓型控制第二節(jié) 電流型控制第三節(jié) 電荷控制第四節(jié) 單周控制第五節(jié) 前饋控制第六節(jié) PFC變換器及其控制第七節(jié) 數(shù)字控制第八節(jié) 控制回路中的隔離第八章 開關(guān)穩(wěn)壓電源的瞬態(tài)小信號分析與綜合第一節(jié) 開關(guān)穩(wěn)壓電源(SAVR)的原理與組成第二節(jié) SAVR系統(tǒng)的瞬態(tài)分析第三節(jié) SAVR系統(tǒng)的頻域建模分析第四節(jié) 輸入濾波器對SAVR系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響第五節(jié) 電壓、電流雙閉環(huán)控制的SAVR系統(tǒng)第六節(jié) SAVR系統(tǒng)的綜合第七節(jié) SAVR補償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計第九章 開關(guān)穩(wěn)壓電源的大信號分析第一節(jié) SAVR的大信號分析方法第二節(jié) 解析法第三節(jié) 相平面法第四節(jié) 開關(guān)變換器的大信號等效電路統(tǒng)一模型第十章 開關(guān)穩(wěn)壓電源的數(shù)字仿真第一節(jié) 功率電子電路的計算機仿真第二節(jié) 0RCAD／PSFICE及其應(yīng)用第三節(jié) 基于離散時域法的SAVR仿真第四節(jié) 基于MATLAB／Simulink的SAVR仿真參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：二、雙極型晶體管的主要特性和參數(shù)對于作為開關(guān)使用的雙極型晶體管而言，下面幾個特性和參數(shù)是十分重要的。（一）開關(guān)特性和開關(guān)時間仍以圖1—1—2為例討論晶體管的開關(guān)特性。所謂開關(guān)特性是指在晶體管的基射間加一突變的導通或截止信號以后，集電極電流或集電極電壓隨時間變化的情況。由于晶體管不可能是完全理想的，所以晶體管的導通和截止都不會瞬時完成，而需要一定時間。在開關(guān)過程中，由截止狀態(tài)經(jīng)放大狀態(tài)到飽和狀態(tài)（開通時）或由飽和狀態(tài)經(jīng)放大狀態(tài)到截止狀態(tài)（關(guān)斷時）所需的時間，是開關(guān)晶體管的重要參數(shù)。為區(qū)別穩(wěn)定狀態(tài)和動態(tài)過程，選用不同的名詞來表示“開”和“關(guān)”的兩個穩(wěn)定狀態(tài)和兩個動態(tài)過程，穩(wěn)態(tài)時的兩個狀態(tài)分別稱為“導通”和“截止”；而動態(tài)情況下“開”和“關(guān)”的兩個過程，分別稱為“開通”和“關(guān)斷”。從研究開關(guān)特性的角度，可以把雙極型晶體管看成一個電荷控制器件，這里的電荷可以理解為基區(qū)少數(shù)載流子存儲電荷（與輸入電流I對應(yīng)）。開關(guān)過程就是基區(qū)中少數(shù)載流子的建立與消失的過程。下面討論雙極型晶體管的開通過程和關(guān)斷過程，假定所加的驅(qū)動信號足以使晶體管飽和或截止。

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《高頻功率電子學》由中國水利水電出版社出版。

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