本書為普通高等教育“‘十三五’國家重點出版物出版規(guī)劃項目”，系統(tǒng)論述了開關電源的基本原理、基本方法、基本建模技術與仿真技術等。主要內(nèi)容包括：開關變換器、功率開關器件的應用基礎、基本的開關變換電路、隔離變換器、開關變換器的低頻小信號模型、直流變換器控制器設計、Psim仿真技術、磁性器件設計、PFC電路及其EMC。
全書貫徹“學以致用”“用電學基礎理論與先進技術提升我國電源產(chǎn)業(yè)競爭力”的治學理念，采用了深入淺出、由簡到繁、循序漸進的方法，介紹的理論體系較為完善，能夠引導學生及工程技術人員系統(tǒng)地學習開關電源的相關知識。
本書可作為高等工科院校自動化專業(yè)、電子信息工程專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(yè)以及其他相關專業(yè)的本科生、研究生教材，也可作為以電力電子技術為基礎的工程技術人員和研究人員的參考書和工具書。

序
前言
第1章開關變換器1
1.1簡介1
1.2開關電源基本工作原理2
1.2.1線性電源基本工作原理2
1.2.2引入開關思想的鎢絲燈開關調(diào)光
電路4
1.2.3開關變換器的原理模型5
1.3開關電源的原理模型5
1.4PWM的基本工作原理與常用控制
芯片7
1.4.1PWM的基本工作原理7
1.4.2UC3842/3A的內(nèi)部結構7
1.4.3UC3842/3A的峰值電流工作原理9
1.4.4雙端輸出控制芯片SG352510
1.4.5諧振模式電源控制芯片UC386113
習題16
第2章功率開關器件的應用基礎17
2.1功率二極管17
2.1.1功率二極管的工作原理17
2.1.2反向恢復特性18
2.1.3電路運行條件對功率二極管的
影響19
2.2Si功率場效應晶體管（Power
MOSFET）20
2.2.1結構與工作原理20
2.2.2功率場效應晶體管的靜態(tài)特性21
2.2.3電路運行條件對Ron的影響22
2.2.4電路運行條件對安全工作區(qū)的
影響23
2.2.5結溫對電流轉移特性的影響24
2.3Si功率場效應晶體管的驅(qū)動技術25
2.3.1驅(qū)動電路的基礎知識25
2.3.2驅(qū)動電路的要求26
2.3.3低壓模塊電源的驅(qū)動電路設計27
2.3.4變壓器隔離的典型驅(qū)動電路28
2.3.5集成驅(qū)動電路IR211X28
2.3.6DSP控制的空間隔離驅(qū)動芯片31
2.3.7DSP驅(qū)動電路空間布局的理想
模型33
2.4SiC 材料及功率二極管34
2.4.1第三代功率半導體材料的物理
特性34
2.4.2SiC 功率二極管35
2.5SiC功率場效應晶體管37
2.5.1SiC 功率場效應晶體管的結構與
特征37
2.5.2SiC�睲OSFET轉移特性38
2.5.3SiC�睲OSFET輸出特性39
2.5.4SiC�睲OSFET驅(qū)動電路應考慮的
問題41
2.6氮化鎵（GaN）晶體管41
2.6.1二維電子氣（2DEG）的導電
原理42
2.6.2GaN E�睭EMT的結構與工作
原理42
2.6.3GaN E�睭EMT的主要參數(shù)44
2.6.4GaN E�睭EMT與SiC�睲OSFET的
比較45
習題46
第3章基本的開關變換電路47
3.1簡介47
3.2Buck變換器47
3.2.1Buck變換器的降階分析法48
3.2.2輸出電壓波形50
3.2.3斷續(xù)模式51
3.3Boost變換器53
3.3.1開關變換器的時序波形分析53
3.3.2Boost變換器的原理54
3.4Buck�睟oost變換器55
3.4.1Buck�睟oost變換器的原理55
3.4.2開關變換器的直流變壓器模型57
3.5雙電感變換器59
3.5.1Cuk變換器59
3.5.2Sepic變換器61
3.5.3Zeta變換器63
習題64
第4章隔離變換器66
4.1開關電源簡介66
4.2隔離變壓器基礎知識67
4.2.1高頻變壓器的模型67
4.2.2鐵心帶有氣隙變壓器的模型68
4.3正激變換器69
4.3.1單管正激變換器69
4.3.2雙管正激變換器72
4.3.3同步整流技術73
4.4反激變換器76
4.4.1單管反激變換器76
4.4.2有源鉗位反激變換器78
4.5推挽變換器81
4.6全橋變換器82
4.6.1基本全橋變換器82
4.6.2全橋變換器的移相控制84
4.7半橋變換器85
4.7.1基本半橋變換器85
4.7.2LLC諧振變換器86
習題89
目錄開關電源技術第5章開關變換器的低頻小信號
模型90
5.1開關電源的閉環(huán)控制概述90
5.2狀態(tài)空間平均法91
5.2.1平均狀態(tài)方程92
5.2.2平均狀態(tài)方程的穩(wěn)態(tài)解94
5.3開關網(wǎng)絡的平均模型95
5.3.1Buck變換器的受控源模型95
5.3.2Buck變換器的低頻交流小信號
模型96
5.4CCM型變換器的傳遞函數(shù)98
5.4.1Buck類變換器的傳遞函數(shù)98
5.4.2基本變換器的傳遞函數(shù)100
5.4.3調(diào)制器的傳遞函數(shù)102
5.5DCM型變換器的傳遞函數(shù)102
5.5.1Buck�睟oost變換器的DCM平均
模型102
5.5.2Buck�睟oost變換器的DCM小信號
模型104
5.5.3DCM型變換器的標準傳遞
函數(shù)105
習題106
第6章直流變換器控制器設計107
6.1控制對象的基礎知識107
6.1.1伯德圖107
6.1.2單極點控制對象107
6.1.3雙極點控制對象110
6.1.4脈沖寬度調(diào)制器的模型114
6.2開關調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基礎知識115
6.2.1閉環(huán)反饋系統(tǒng)115
6.2.2反饋系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性116
6.2.3理想開環(huán)傳遞函數(shù)的幅頻特性116
6.2.4開關調(diào)節(jié)系統(tǒng)的通用模型117
6.2.5常用控制器簡介119
6.3CCM型Buck變換器的電壓控制器
設計119
6.3.1頻域設計的主要思想119
6.3.2忽略ESR的Buck變換器的閉環(huán)
設計120
6.3.3考慮輸出電容ESR影響的CCM型
Buck變換器的閉環(huán)設計125
6.4單極點控制對象的電壓控制器設計129
6.4.1電壓控制器設計的基本步驟129
6.4.2閉環(huán)反激變換器的控制設計131
習題134
第7章Psim仿真技術135
7.1Psim的基本情況135
7.1.1Psim整體簡介135
7.1.2Psim入門知識136
7.1.3Psim小結138
7.2開關變換器的瞬態(tài)仿真技術138
7.2.1Buck 變換器開關過程仿真138
7.2.2啟動過程的沖擊現(xiàn)象140
7.2.3Flyback變換器的仿真實例141
7.3開關電源平均模型仿真技術142
7.3.1Buck變換器的平均模型143
7.3.2正激變換器的平均模型145
7.3.3變壓器模型147
7.3.4Flyback變換器的平均模型147
7.4數(shù)字控制的仿真技術149
7.4.1連續(xù)時域系統(tǒng)的仿真技術149
7.4.2大功率復雜開關電源系統(tǒng)簡介151
7.4.3兩種典型離散化方法152
7.4.4離散時域系統(tǒng)的仿真技術153
7.5采樣�舱{(diào)理電路155
7.5.1A/D的頻譜混疊現(xiàn)象155
7.5.2采樣�舱{(diào)理電路的理想模型157
7.6開關變換器數(shù)值建模159
7.6.1仿真數(shù)值建模方法159
7.6.2開關電源環(huán)路增益的仿真方法163
7.7控制器的智能設計166
7.7.1選擇控制對象166
7.7.2確定采樣網(wǎng)絡167
7.7.3選擇控制器的類型169
7.7.4設計穿越頻率和相位裕度171
7.7.5系統(tǒng)優(yōu)化與驗證173
習題175
第8章磁性器件設計176
8.1磁性器件的基礎知識176
8.1.1鐵心的磁特性及其工作狀態(tài)176
8.1.2磁性材料常用的磁性能參數(shù)178
8.1.3功率變換器中常用鐵心材料的
性能及選用179
8.2功率變壓器的設計183
8.2.1功率變壓器設計中應考慮的一般
問題183
8.2.2全橋式變換器中變壓器的設計187
8.2.3單端正激式變換器中變壓器的
設計190
8.3功率電感的設計192
8.3.1輸出濾波電感的設計193
8.3.2單端反激式變換器中變壓器的
設計194
8.3.3使用環(huán)形粉心類鐵心設計電感197
8.4小結200
習題200
第9章PFC電路及其EMC202
9.1PFC電路概述202
9.1.1整流電路的理想模型202
9.1.2傳統(tǒng)整流電路存在的問題204
9.1.3IEC 61000��3��2D類諧波標準204
9.2有源PFC電路205
9.2.1有源PFC電路的拓撲結構205
9.2.2APFC電路的工作原理205
9.2.3APFC電路的控制原理207
9.3典型CCM�睞PFC電路209
9.3.1UC3854控制APFC電路的工作
原理209
9.3.2平均電流控制的環(huán)路設計212
9.3.3APFC電路電壓環(huán)設計215
9.4臨界模式的APFC電路217
9.4.1L6561介紹217
9.4.2臨界模式Boost�睵FC的工作
原理219
9.5開關變換器的EMC技術及降噪聲
處理方法220
9.5.1EMC簡介221
9.5.2常用EMC技術221
9.5.3開關變換器的降噪聲處理223
習題225
附錄227
附錄A功率錳鋅鐵氧體材料牌號
對應表227
附錄B高導錳鋅鐵氧體材料牌號
對應表229
附錄C鎳鋅鐵氧體材料牌號對應表230
參考文獻232