开关变换器设计与应用

图书标准信息

• 作者 黄海宏
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787030694331
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 198页
• 字数 308.000千字

【内容简介】

《开关变换器设计与应用》是作者根据多年从事电力电子技术教学与科研工作的经验，从电力电子实践教学需求出发，并在学习、研究国内外教材及相关参考文献基础上编著而成的。

  《开关变换器设计与应用》针对电力电子应用领域应用广泛的开关变换器技术，以研制开关变换器为目标，较为系统地阐述了PWM控制电路设计、驱动电路设计、辅助电路设计、热设计、磁设计、建模与仿真六部分基本内容，为开关变换器设计、应用及研究提供了理论和技术基础。

【目录】

目录

绪论 1

第1章 PWM控制电路设计 9

1.1 功率变换电路基础 9

1.1.1 线性电源 9

1.1.2 开关电源 11

1.2 PWM模拟控制电路 12

1.2.1 分立元件组成的PWM控制电路 12

1.2.2 单端PWM控制芯片 15

1.2.3 桥式PWM控制芯片 18

1.2.4 三相逆变桥SPWM控制集成电路 22

1.3 PWM数字控制 26

1.3.1 标准51单片机PWM控制 27

1.3.2 TMS320F2812的PWM控制 28

1.3.3 TMS320F28335的PWM控制 33

思考与练习 42

第2章 驱动电路设计 43

2.1 驱动电路设计准则 43

2.1.1 驱动电路基本功能 43

2.1.2 驱动电路与控制电路的隔离问题 44

2.1.3 驱动电路的共地问题 44

2.1.4 驱动电路的驱动能力和驱动电阻的选择 45

2.2 单管非隔离驱动电路 46

2.2.1 分立元件驱动电路设计 46

2.2.2 单管驱动芯片 46

2.3 单管隔离驱动 48

2.3.1 光耦隔离驱动 48

2.3.2 单管集成驱动模块 49

2.4 桥式驱动电路 52

2.4.1 电压自举电路 52

2.4.2 半桥驱动电路 53

2.4.3 大功率半桥驱动电路 55

2.5 专用集成驱动器 58

2.6 IPM控制接口设计 62

2.7 宽禁带功率器件碳化硅和氮化镓MOS管的驱动设计 65

2.7.1 SiC MOS管驱动电路要求 65

2.7.2 SiC MOS管驱动电路布局 66

2.7.3 SiC MOS管驱动电阻选择 66

2.7.4 GaN HEMT管驱动电路要求 67

思考与练习 68

第3章 辅助电路设计 69

3.1 采样反馈电路 69

3.1.1 非隔离采样反馈电路 69

3.1.2 隔离采样反馈电路 70

3.2 缓冲电路设计 74

3.3 IGBT过电流保护设计 77

3.3.1 IGBT承受短时过载电流能力分析 77

3.3.2 IGBT过流保护方案分析 78

3.4 直流滤波电路设计 81

3.5 逆变器滤波电路设计 81

3.5.1 并网逆变器L型滤波电感设计 82

3.5.2 离网逆变器LC型滤波电路设计 83

3.5.3 并网逆变器LCL型滤波电路设计 84

思考与练习 86

第4章 热设计 87

4.1 热设计基本原理 87

4.1.1 基本传热机理 87

4.1.2 热阻网络 88

4.1.3 器件温度计算案例 90

4.2 典型电路的功率器件热设计 91

4.2.1 反激变换器中功率器件热设计 92

4.2.2 单相全桥逆变电路中功率器件热设计 96

4.3 散热器选型 101

4.3.1 风冷散热器 102

4.3.2 水冷散热器 103

4.4 开关变换器系统热管理 104

4.4.1 元器件级热管理 104

4.4.2 变换器级热管理 105

4.4.3 系统级热管理 106

4.4.4 集成热管理 107

思考与练习 108

第5章 磁设计 109

5.1 磁性材料的概述 109

5.1.1 磁性元件在开关变换器中的作用 109

5.1.2 磁性元件设计的必要性 109

5.1.3 磁性材料的磁化 109

5.1.4 磁性材料的基本特性 112

5.2 高频变压器设计 114

5.2.1 磁芯材料和形状 114

5.2.2 磁芯型号的确定 116

5.2.3 绕组线径确定 122

5.2.4 高频变压器设计的折中考虑因素 126

5.2.5 高频变压器设计示例 127

5.3 电感和反激变压器设计 129

5.3.1 电感设计方法 129

5.3.2 电感设计示例 132

5.3.3 反激变压器设计方法 132

5.3.4 反激变压器设计示例 133

思考与练习 135

第6章 建模与仿真 136

6.1 仿真软件简介 136

6.2 MATLAB/Simulink建模与仿真 137

6.2.1 MATLAB/Simulink仿真环境启动 137

6.2.2 MATLAB/Simulink常用元件库介绍 138

6.2.3 MATLAB/Simulink电力电子相关元件库介绍 141

6.2.4 单端反激式DC/DC变换器建模仿真 146

6.2.5 半桥式DC/DC变换器建模仿真 168

6.2.6 三相桥式逆变器建模仿真 176

6.3 MATLAB/Simulink实物仿真接口建模设计 180

6.4 PSIM建模仿真方法 186

6.4.1 PSIM软件的使用方法 186

6.4.2 PSIM仿真实例 189

6.5 PSIM实物建模仿真设计 194

思考与练习 198

参考文献 199