电子工业出版社-网上书店

本书全面介绍了开关电源变换器的理论和仿真方法，内容主要有：电源变换器介绍、小信号建模、反馈和控制环、基本功能电路和通用模型、非隔离变换器前端整流和功率因数校正电路的仿真与设计、反激式变换器的仿真和设计、正激式变换器的仿真和设计等。本书创建了多种市场上流行的变换器的理论方程，给出了相应的SPICE模型，提供了大量电路和仿真曲线插图，为读者描述了完整的开关电源变换器理论和仿真设计方法。

目    录
 
第1章  电源变换器简介	1
1.1  电路真的需要仿真吗	1
1.2  本书讨论的内容	2
1.3  本书不讨论的内容	3
1.4  用电阻变换电源	3
1.5  用开关变换功率	12
1.6  占空比因子	18
1.7  降压变换器	20
1.8  升压变换器	32
1.9  降压?升压变换器	46
1.10 输入滤波	57
1.11 小结	70
附录1A  RLC传输函数	71
附录1B  电容等效模型	74
附录1C  电源按拓扑的分类	76
附录1D  CCM和DCM开关波形的均方根值	77
第2章  小信号建模	81
2.1  态空间平均（SSA）	83
2.2  PWM开关模式——电压模式	92
2.3  PWM开关模型——电流模式	116
2.4  PWM开关模型——寄生元件效应	142
2.5  在边界导通模式下的PWM模型	150
2.6  PWM开关模型——电路集	160
2.7  其他平均模型	167
2.8  小结	175
附录2A  变换器基本传输函数	176
附录2B  极点、零点和复平面简介	182
附录2C  电压模式DCM升压变换器小信号分析	185
第3章  反馈和控制环	192
3.1  观察点	193
3.2  稳定判据	195
3.3  相位裕度和瞬态响应	197
3.4  交叉频率选择	197
3.5  补偿网络构建	198
3.6  简易稳定性工具——k因子	207
3.7  用TL431实现反馈	224
3.8  光耦合器	238
3.9  运算跨导放大器	244
3.10 分流调节器	248
3.11 应用PSIM和SIMPLIS实现
小信号响应	251
3.12 小结	255
附录3A  自动放置极-零点	256
附录3B  TL431 SPICE模型	259
附录3C  放大器类型2手动放置极-零点	264
附录3D  理解闭环系统中的虚地	266
第4章  基本功能块和通用开关模型	270
4.1  用于快速仿真的通用模型	270
4.2  运算放大器	271
4.3  具有给定扇出数的电源	275
4.4  可调无源元件产生的电压	276
4.5  磁滞开关	279
4.6  欠压锁定（UVLO）功能块	281
4.7  前沿消隐	283
4.8  具有磁滞作用的比较器	284
4.9  逻辑门	285
4.10 变压器	287
4.11 非稳态发生器	293
4.12 通用控制器	296
4.13 死区时间的产生	302
4.14 短脉冲发生器	304
4.15 通用模型列表	305
4.16 收敛选项	305
4.17 小结	306
附录4A  磁件设计中所用术语的简要回顾	306
附录4B  为变压器模型提供物理值	311
第5章  非隔离变换器的仿真和设计实践	316
5.1  降压变换器	316
5.2  升压变换器	340
5.3  降压-升压变换器	358
附录5A  工作于非连续工作模式的升压变换器设计公式	374
第6章  离线变换器前端的仿真和设计实践——前端电路	378
6.1  整流桥	378
6.2  功率因数校正	392
6.3  BCM升压PFC设计	429
6.4  小结	441
附录 6A  二极管和输出电容电流约束：从不同视角观察	443
附录6B  工作于电压或电流模式控制的边界导通模式（BCM）变换器功率校正电路小信号模型	448
第7章  反激式变换器仿真和设计实践	457
7.1  隔离降压-升压变换器	457
7.2  无寄生元件条件下的反激式变换器波形	459
7.3  含寄生元件的反激式变换器波形	461
7.4  准谐振反激式变换器	463
7.5  无钳位作用时观察漏极信号	466
7.6  漏极电压偏移钳位	468
7.7  求DCM工作条件下的谷点值	472
7.8  钳位网络的设计	474
7.9  双开关反激式变换器	486
7.10 有源钳位	488
7.11 反激式拓扑的小信号响应	495
7.12 反激式变换器的实际考虑	506
7.13 过功率补偿	519
7.14  变换器的待机功率	534
7.15  20 W单输出电源	538
7.16  90 W单输出电源	550
7.17  35 W多输出电源	564
7.18  反激式变换器的元件约束	578
7.19 小结	578
附录7A  通过波形求变压器参数	579
附录7B  应力	581
附录7C  90 W适配器的变压器设计	583
附录7D  工作于准谐振的反激式变换器小信号模型	587
附录7E  含非线性变化寄生电容的开关损耗	594
附录7F  变压器磁心饱和度测试	596
第8章  正激式变换器的仿真和实用设计	598
8.1  隔离降压变换器	598
8.2  复位方案1：第3绕组	602
8.3  复位方案2：双开关结构	609
8.4  复位方案3：谐振退磁	613
8.5  复位方案4：RCD钳位	617
8.6  复位方案5：有源钳位	625
8.7  同步整流	641
8.8  多输出正激式变换器	643
8.9  正激式变换器的小信号响应	656
8.10 单输出12 V/250 W正激式变换器设计	666
8.11 正激式变换器的元件约束	680
8.12 小结	680
附录8A  应用自举技术的半桥驱动器	681
附录8B  阻抗折算	684
附录8C  250 W适配器的变压器和电感设计	687
附录8D  工作于电压模式控制的有源钳位正激式变换器的小信号模型	694
附录8E  配套资源	713
结语	714

译  者  序 
本书作者Basso先生是安森美公司法国图卢兹分公司的工程主管，他在ac-dc和dc-dc开关电源设计领域有独到的研究，是许多PWM控制器的研制者。他研制的NCP120X系列控制器已经成为离线电源的待机功率标准。本书第一版涉及两方面的内容——开关电源和电路仿真。就开关电源而言，它作为一种电子设备专用电源，极受当今工程技术人员关注。开关电源以其轻、薄、小和高效率的特点为人们所熟悉，是各种电子设备小型化和低成本化不可缺少的一种电源方式，已成为当今电源的主流。与此相应，国内出版了许多介绍开关电源工作原理和设计的好书，大大方便了从事开关电源研究和设计的工程技术人员。但美中不足的是，这类书籍的内容往往过于学术化，使初涉开关电源设计领域的工作者望而却步。另外，这类书籍缺乏比较直观的、可供读者直接进行训练的手段。本书的另一主题是SPICE仿真。近十多年来，电力电子技术在国内外蓬勃发展，相应的仿真方法和软件也大量出现，并得到了广泛应用。书中对开关电源的理论做了十分清晰但不复杂的分析推导，并给出了目前市场上流行的开关电源拓扑的SPICE模型及仿真结果，提供了大量插图，很好地架起了理论和实际之间的桥梁，使初学者能很快通过书中实例，应用仿真方法来体会电路的奥秘。同时，熟练的设计者能从书中找到许多设计和仿真过程中碰到的疑难问题的解决方法。
本书的第二版对第一版做了许多更新，在理论上新增了基本方程及详尽的公式推导，新增了均方根电流分析、QR变换器、跨导放大器补偿电路、晶体管级TL431模型等内容；在仿真技术上应用了SPICE的新特点和功能，详细解释了如何进行开关电源仿真、测试及改进设计的步骤。第二版提供了用最新SPICE工具快速设计制造更小型、更高效散热电源的方法。本书是从事开关电源电路开发、设计和应用的工程技术人员及LED灯具驱动设计人员、电力电子类专业高年级学生和研究生的优秀参考书。
由于译者水平有限，错误之处在所难免，敬请读者指正。
吕章德     
于绍兴文理学院

前    言
很高兴向读者介绍本书的第二版。我想感谢所有为本书第一版的出版做出过贡献的读者。我收到了来自世界各地的大量温暖和支持性的信息，这些信息对我而言都是非常有益的。没有你们，这本新书将不会存在。有些读者友好地指出了第一版中发现的排印错误和内容差错。几年来我把这些信息列表汇总，并用该列表来使方程和图形更简洁。
修订一本书并不简单，因为有些读者会对新书中更新的内容过少而不满，而有些读者会抱怨新版本与他们所购买的第一版相比呈现过多不同的内容！毋庸置疑，要让两类人都高兴是很困难的事情。忠实于原有的方法，我增加了一些经过详尽数学处理的主题，便于读者理解和学习本书。第1章增加了基本开关单元电路的均方根描述。在大多数现有著作中，作者只给出公式而没有公式推导，经常会把读者的分析限制在单向模式中。本书探讨了双向模式并做了详细探讨，章末以表格形式做了清晰的总结。本书提供大量的Mathcad文档，以便于读者评估自己的电路。第2章扩展了工作于非连续导通模式升压变换器PWM开关和前馈补偿增益的内容。第3章现在包含了基于OTA的补偿电路并提供了晶体管级TL431模型。第4章对D触发器和前沿消隐定时器模块做了一些修改。第6章增加了工作于电压或电流模式的边界导通升压PFC电路的完整小信号分析。第7章详细讨论了所有固定频率非连续和连续反激式变换器的过功率现象，包括准谐振的情况，其中一个附录中论述了准谐振反激式变换器小信号模型。第8章包含了工作于电压模式控制的有源钳位正激式变换器的新的小信号模型。
希望读者能对第二版，特别是对新增加的内容感兴趣。尽管尽了最大努力，但少许拼写或内容错误总会逃过我的眼睛，若读者能把对本书的校正或评论信息发送至cbasso@wanadoo.fr，我会非常高兴。通常，我会将这些信息保留并把它们汇总，以便于读者们阅读交流。我先向你表示感谢并祝你在设计中好运。
Christophe P. Basso

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！

开关电源仿真与设计——基于SPICE（第二版）（修订版）