第一部分 DC-DC功率变换电路

第1章 PWM DC-DC功率变换

1.1PWM DC-DC功率变换

1.1.1DC-DC功率变换

1.1.2PWM技术

1.2DC-DC功率变换系统

1.3PWM DC-DC变换器的特性和问题

1.4本章重点

参考文献

第2章 功率级元器件

2.1半导体开关

2.1.1MOSFET

2.1.2二极管

2.1.3作为单刀双掷开关的MOSFET-二极管对

2.2能量存储与传输器件

2.2.1电感器

2.2.2电容器

2.2.3变压器

2.3实际应用中的开关电路

2.3.1电磁阀驱动电路

2.3.2电容器充电电路

2.4小结

参考文献

习题

第3章 Buck变换器

3.1理想的降压DC-DC功率变换

3.2Buck变换器：降压DC-DC变换器

3.2.1Buck变换器的演变

3.2.2频域分析

3.3Buck变换器的启动瞬态

3.3.1分段线性分析

3.3.2启动响应

3.4稳态中的Buck变换器

3.4.1电路分析技巧

3.4.2稳态分析

3.4.3输出电压纹波的估算

3.5不连续导通模式（DCM）中的Buck变换器

3.5.1DCM工作的缘由

3.5.2DCM工作的条件

3.5.3DCM的稳态工作

3.6Buck变换器的闭环控制

3.6.1闭环反馈控制器

3.6.2闭环控制Buck变换器的响应

3.7小结

参考文献

习题

第4章 DC-DC功率变换器电路

4.1Boost变换器

4.1.1Boost变换器的演变

4.1.2CCM的稳态分析

4.1.3DCM的稳态分析

4.1.4寄生电阻对电压增益的影响

4.2Buck/Boost变换器

4.2.1Buck/Boost变换器的演变

4.2.2CCM的稳态分析

4.2.3DCM的稳态分析

4.3三种基本变换器的结构及电压增益

4.4反激变换器：变压器隔离Buck/Boost变换器

4.4.1反激变换器的演变

4.4.2CCM的稳态分析

4.4.3DCM的稳态分析

4.5桥式Buck衍生隔离DC-DC变换器

4.5.1开关网络及多绕组变压器

4.5.2全桥变换器

4.5.3半桥变换器

4.5.4推挽变换器

4.6正激变换器

4.6.1基本工作原理

4.6.2第三绕组复位的正激变换器

4.6.3双开关正激变换器

4.7小结

参考文献

习题

第二部分 PWM DC-DC变换器的建模、动态特性与设计

第5章 PWM DC-DC变换器建模

5.1PWM变换器建模概述

5.2平均功率级动态特性

5.2.1状态空间平均

5.2.2电路平均

5.2.3电路平均技术的一般化

5.2.4电路平均和状态空间平均

5.3线性化平均功率级动态特性

5.3.1非线性函数和小信号模型的线性化

5.3.2PWM开关的小信号模型——PWM开关模型

5.3.3变换器功率级的小信号模型

5.4变换器功率级的频率响应

5.4.1功率级的正弦响应

5.4.2功率级的频率响应和s域小信号模型

5.5PWM模块的小信号增益

5.6PWM DC-DC变换器的小信号模型

5.6.1电压反馈电路

5.6.2PWM变换器的小信号模型

5.7小结

参考文献

习题

第6章 功率级传递函数

6.1传递函数的伯德图

6.1.1基本定义

6.1.2乘数因子的伯德图

6.1.3传递函数的伯德图构建

6.1.4从伯德图推导传递函数

6.2Buck变换器的功率级传递函数

6.2.1输入-输出传递函数

6.2.2占空比-输出传递函数

6.2.3负载电流-输出传递函数

6.3Boost变换器的功率级传递函数

6.3.1输入-输出传递函数

6.3.2占空比-输出传递函数和右半平面零点

6.3.3负载电流-输出传递函数

6.3.4右半平面零点的物理起源

6.4Buck/Boost变换器的功率级传递函数

6.5小信号分析的经验方法

6.6小结

参考文献

习题

第7章 PWM DC-DC变换器的动态性能

7.1稳定性

7.2频域性能准则

7.2.1环路增益

7.2.2音频敏感度

7.2.3输出阻抗

7.3时域性能准则

7.3.1阶跃负载响应

7.3.2阶跃输入响应

7.4DC-DC变换器的稳定性

7.4.1线性时不变系统的稳定性

7.4.2DC-DC变换器的小信号稳定性

7.5奈奎斯特准则

7.6相对稳定性：增益裕度和相位裕度

7.7小结

参考文献

习题

第8章 闭环性能和反馈补偿

8.1渐近分析法

8.1.1渐近分析法的概念

8.1.2渐近分析法的示例

8.2频域性能

8.2.1音频敏感度

8.2.2输出阻抗

8.3电压反馈补偿和环路增益

8.3.1单积分器的问题

8.3.2电压反馈补偿

8.4补偿设计和闭环性能

8.4.1电压反馈补偿和回路增益

8.4.2反馈补偿设计指南

8.4.3电压反馈补偿和闭环性能

8.4.4相位裕度和闭环性能

8.4.5补偿零点和瞬态响应速度

8.4.6阶跃负载响应

8.4.7非最小相位系统案例：Boost和Buck/Boost变换器

8.5小结

参考文献

习题

第9章 PWM变换器的建模、分析与设计的实际考虑

9.1PWM变换器模型的一般化

9.1.1带寄生电阻的变换器建模

9.1.2DCM工作中PWM变换器的建模和分析

9.1.3隔离PWM变换器的建模

9.2带实际电压源系统的DC-DC变换器的设计和分析

9.2.1音频敏感性分析

9.2.2稳定性分析

9.2.3稳压DC-DC变换器的输入阻抗

9.2.4源阻抗引起不稳定性的起因

9.2.5源阻抗的控制设计

9.2.6源阻抗对环路增益和输出阻抗的影响

9.3非电阻负载的考虑

9.4小结

参考文献

习题

第三部分 电流模控制

第10章 电流模控制——功能基础及经典分析

10.1电流模控制基础

10.1.1峰值电流模控制的演进

10.1.2峰值电流模控制的优点和问题

10.1.3平均电流模控制和充电控制

10.2经典分析和控制设计流程

10.2.1峰值电流模控制的小信号模型

10.2.2环路增益分析

10.2.3稳定性分析

10.2.4电压反馈补偿

10.2.5控制设计流程

10.2.6DCM中变换器动态特性分析

10.3峰值电流模控制的闭环性能

10.3.1音频敏感度分析

10.3.2输出阻抗分析

10.3.3阶跃负载响应分析

10.4Boost和Buck/Boost变换器的电流模控制

10.4.1稳定性分析和控制设计

10.4.2环路增益分析

10.5小结

参考文献

习题

第11章 电流模控制——采样效应及新型控制设计流程

11.1电流模控制的采样效应

11.1.1采样效应的起因和结果

11.1.2采样效应的建模方法学

11.1.3正反馈增益

11.1.4完整的电流模控制s域模型

11.1.5两种流行的电流模控制s域模型

11.2电流模控制s域模型表达式

11.2.1修改后的小信号模型

11.2.2调制器增益F＊ m

11.2.3采样效应的s域表示He（s）

11.2.4正反馈增益

11.3电流模控制用新型控制设计流程

11.3.1新型功率级模型

11.3.2带电流闭环的控制-输出传递函数

11.3.3控制设计流程

11.3.4新型和经典设计流程间的相关性

11.4带光耦合器隔离电流模控制的离线反激变换器

11.4.1离线电源

11.4.2带光耦合器隔离反馈的反激变换器电流模控制

11.5小结

参考文献

习题