開關電源控制環路設計 - 城邦阅读花园


	共分九章，系統闡述了開關電源的控制環路設計和穩定性分析。第1～3章介紹了環路控制的基礎知識，包括傳遞函數、零極點、穩定性判據、穿越頻率、相位元裕度、增益裕度以及動態性能等；第4章介紹了多種補償環節的設計方法；第5～7章分別介紹了基於運放、跨導型運放以及TL431的補償電路設計方法，將理論知識與實際應用密切關聯；第8章介紹了基於分流調節器的補償器設計；第9章介紹了傳遞函數、補償環節與控制環路伯德圖的測試原理和方法。本書將電源環路控制的知識點進行了系統的匯總和歸納，實用性強，是一本非常的電源控制環路設計的著作。《開關電源控制環路設計》適合電源工程師、初步具備電力電子技術或者開關電源基礎的讀者，可以較為系統地瞭解開關電源控制環路設計的理論知識、分析方法、工程實踐設計以及測試分析等，在工程實踐的基礎上，大大提高理論分析水準和設計能力。《開關電源控制環路設計》也可作為電力電子與電力傳動相關學科研究生的教學參考用書。



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	目錄譯者序原書序前言致謝本書所用的變數和縮略語本書運算中的數位和首碼第1章環路控制基礎 11開環系統 111擾動 12控制的必要性——閉環系統 13時間常數的概念 131時間常數的應用 132比例環節 133微分環節 134積分環節 135比例積分微分環節 14回饋控制系統的性能 141暫態或穩態 142階躍信號 143正弦信號 144伯德圖 15傳遞函數 151拉普拉斯變換 152激勵和響應信號 153一個簡單的範例 154組合傳遞函數的伯德圖 16總結精選參考書目第2章傳遞函數 21傳遞函數的表示 211正確書寫傳遞函數 2120dB穿越極點 22根的求解 221觀察法找極點和零點 222極點、零點和時間常數 23動態回應和根 231根的變化 24s平面和動態回應 241複平面上的根軌跡 25右半平面的零點 251一個兩步轉換過程 252電感電流斜率的限制 253使用平均模型來顯示RHP零點效應 254Boost變換器的右半平面零點 26結論參考文獻附錄2A確定橋式輸入阻抗附錄2B使用Mathcad繪製埃文斯軌跡附錄2C亥維賽展開公式附錄2D使用SPICE畫出右半平面零點第3章控制系統的穩定性判據 31建立一個振盪器 311工作原理 32穩定性判據 321增益裕度和條件穩定 322最小和非最小相位系統 323奈奎斯特圖 324從奈奎斯特圖中提取基本資訊 325模值裕度 33動態（暫態）回應、品質因數和相位裕度 331二階RLC電路 332二階系統的瞬態回應 333相位裕度和品質因數 334開環系統相位裕度測量 335開關變換器的相位裕度 336變換器的控制延時 337拉普拉斯域中的延時 338延時裕度與相位裕度 34選取穿越頻率 341簡化的Buck電路 342閉環下的輸出阻抗 343穿越頻率處的閉環輸出阻抗 344縮放參考值以獲得所需要的輸出 345進一步提高穿越頻率 35總結參考文獻第4章補償 41PID 補償 411拉普拉斯域的PID運算式 412PID補償器的實際實現 413PI補償器的實際實現 414PID在Buck變換器中的應用 415具有PID補償的Buck變換器瞬態回應 416設定值固定：調節器 417具有諧振峰的輸出阻抗回應曲線 42基於零極點配置補償變換器 421簡易參數設計步驟 422被控物件傳遞函數 423積分環節消除靜態誤差 424積分調節器：1型補償器 425穿越頻率處相位補償 426配置極點和零點進行相位補償 427用一對零/極點實現90°相位提升 428用一對零/極點調整中頻段增益：2型補償器 4292型補償器的設計實例 4210使用雙重零/極點對實現180°的相位提升 4211使用雙重零/極點調整中頻段增益：3型補償器 42123型補償器的設計實例 4213選擇合適的補償器類型 4214用於Buck變換器的3型補償器 43輸出阻抗整形 431使輸出阻抗呈阻性 44結論參考文獻附錄4A利用快速分析技術得到Buck變換器的輸出阻抗附錄4B根據伯德圖的群延時計算品質因數附錄4C利用模擬或者數學求解器來獲得相位附錄4D開環增益和原點處極點對基於運算放大器的傳遞函數的影響附錄4E補償器結構小結第5章基於運算放大器的補償器 511型補償器（原點極點補償） 511設計實例 522型補償器：一個原點處極點，以及一個零極點對 521設計實例 532a型補償器：原點處極點和一個零點 531設計實例 542b型補償器：靜態增益和一個極點 541設計實例 552型補償器：基於光電耦合器隔離的結構形式 551光電耦合器與運算放大器直接連接，光電耦合器採用共發射極接法 552設計實例 553光電耦合器與運算放大器直接連接，光電耦合器採用共集電極接法 554光電耦合器與運算放大器直接連接，共發射極接法和UC384X連接 555光電耦合器與運算放大器採用有快速通道的下拉接法 556設計實例 557光電耦合器與運算放大器採用有快速通道的下拉接法，共發射極接法和UC384X 558光電耦合器與運算放大器採用無快速通道的下拉接法 559設計實例 5510光電耦合器與運算放大器在CCCV雙環控制中的應用 5511設計實例 562型補償器：極點和零點重合，簡化成隔離型1型補償器 561設計實例 572型補償器：略有不同的結構形式 583型補償器：原點處極點和兩個零/極點對 581設計實例 593型補償器：基於光電耦合器隔離的結構形式 591光電耦合器與運算放大器直接連接，光電耦合器採用共集電極接法 592設計實例 593光電耦合器與運算直接連接，光電耦合器採用共發射極接法 594光電耦合器與運算放大器直接連接，共發射極接法和UC384X連接 595光電耦合器與運算放大器採用有快速通道的下拉接法 596設計實例 597光電耦合器與運算放大器採用無快速通道的下拉接法 598設計實例 510結論參考文獻附錄5A圖片匯總附錄5B使用k因數自動計算元件參數附錄5C光電耦合器第6章基於跨導型運算放大器的補償器 611型補償器：原點處極點 611設計實例 622型補償器：原點處極點與一個零極點對 621設計實例 63光電耦合器與OTA：一種緩衝的連接方式 631設計實例 643型補償器：原點處極點與兩個零極點對 641設計實例 65結論附錄6A圖片匯總第7章基於TL431的補償器 71集成內部基準的TL431工作原理 711參考電壓 712偏置電流 72TL431的偏置對增益的影響 73另一種TL431的偏置方式 74TL431的偏置：取值限制 75快速通道 76禁用快速通道 771型補償：一個原點處極點，共發射極連接 771設計實例 781型補償：共集電極配置 792型補償：一個原點處的極點以及一個零/極點對 791設計實例 7102型補償器：共發射極結構與UC384X配合 7112型補償器：共集電極結構與UC384X配合 7122型補償器：禁用快速通道 7121設計實例 7133型補償器：原點處極點和兩個零/極點對 7131設計實例 7143型補償器：原點處極點和兩個零/極點對，無快速通道 7141設計實例 715交流小信號響應的測試 716基於穩壓管的隔離型補償器 7161設計實例 717基於穩壓管的非隔離型補償器 718基於穩壓管的非隔離型補償器：低成本實現方法 719總結參考文獻附錄7A圖片匯總附錄7B第二級LC濾波器第8章基於分流調節器的補償器 812型補償：一個原點處極點加一個零/極點對 811設計實例 823型補償：一個原點處極點加兩個零/極點對 821設計實例 833型補償：一個原點處極點加兩個零點/極點對——無快速通道 831設計實例 84基於穩壓管的隔離型補償器 841設計實例 85結論參考文獻附錄8A圖片匯總第9章系統測量與設計實例 91測量控制系統的傳遞函數 911有偏置點損耗的開環方法 912無偏置點損耗的功率級傳遞函數 913系統僅在交流輸入下處於開環狀態 914注入點處的電壓變化 915注入點處的阻抗 916緩衝 92設計實例1：正激直流直流變換器 921參數變遷 922電氣原理圖 923提取功率電路傳遞函數的交流響應 924變換器的補償器設計 93設計實例2：線性穩壓器 931獲取功率電路的傳遞函數 932穿越頻率的選擇和補償器的設計 933瞬態回應測量 94設計實例3：CCM電壓模式升壓變換器 941功率電路傳遞函數 942變換器的補償器設計 943繪製環路增益的伯德圖 95設計實例4：原邊調節的反激式變換器 951傳遞函數推導 952驗證等式 953穩定變換器 96設計實例5：輸入濾波器補償 961負增量阻抗（負輸入阻抗） 962建立振盪器 963振盪抑制 97結論參考文獻後記