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第1章 开关电源技术的发展 1

1.1开关电源技术的发展进程 1

1.2 20世纪推动开关电源发展的主要技术 1

1.2.1新型功率半导体器件 1

1.2.2软开关技术 2

1.2.3控制技术 2

1.2.4有源功率因数校正技术 3

1.2.5高频磁元件 3

1.2.6饱和电感的应用 5

1.2.7低电压、大电流输出DC-DC变换器 6

1.2.8分布电源及并联均流技术 7

1.2.9电源智能化技术 7

1.2.10开关电源的EMI与EMC 7

1.3开关电源技术发展方向 7

参考文献 10

第2章DC-DC开关型功率变换器的基本电路 11

2.1 DC-DC开关型功率变换器的基本电路 11

2.2开关变换器的等效电路 13

2.3开关变换器的对偶关系 13

2.4有隔离变压器的单端开关变换器 15

2.5 SEPIC和Zeta变换器的性质和特点 16

参考文献 17

第3章 高频软开关变换器 18

3.1谐振变换器和有源钳位ZVS变换器 18

3.1.1引言 18

3.1.2谐振变换器 19

3.1.3有源钳位软开关变换技术 23

3.2软开关PWM变换器 27

3.2.1 ZS-PWM变换器 27

3.2.2 ZT-PWM变换器 29

3.2.3移相控制全桥.（FB） ZVS-PWM变换器 34

3.2.4 PS FB混合ZCZVS-PWM变换器 36

3.2.5广义软开关PWM变换器 38

参考文献 38

第4章 开关型功率变换器的控制 39

4.1概述 39

4.2电压型控制 39

4.3前馈控制 41

4.4电流型控制 42

4.5其他控制方法 45

参考文献 48

第5章 开关电源的吸收电路 49

5.1吸收电路的作用 49

5.2吸收电路的类型 52

5.2.1关断吸收电路（turn-off snubber） 52

5.2.2开通吸收电路（turn-on snubber） 53

5.2.3组合吸收电路 54

5.2.4 LC吸收电路 55

5.2.5吸收电路和开关过程的“软化” 56

参考文献 58

第6章 高频开关变换器中的磁性材料和磁元件 59

6.1高频磁心的材料、特性和参数 59

6.1.1概述 59

6.1.2磁材料特性及参数 60

6.1.3高频磁元件的磁心结构和磁材料 65

6.2电感元件 67

6.2.1电感的基本公式 68

6.2.2磁心气隙（ air gap） 68

6.2.3电感元件储能W 69

6.2.4高频电感元件的等效电路模型 69

6.2.5开关电源输出滤波电感分析 70

6.2.6自饱和电感（saturable inductor） 71

6.2.7可控饱和电感（controlled saturable inductor） 72

6.3变压器 73

6.3.1励磁电感与漏电感 73

6.3.2高频变压器模型 74

6.3.3开关电源变压器的磁分析 74

6.4平面（planar）变压器 76

6.5空心PCB变压器 77

6.6集成高频磁元件 77

参考文献 79

第7章 有源功率因数校正技术 80

7.1有源功率因数校正技术介绍 80

7.1.1 AC-DC整流电路 80

7.1.2非线性电路的功率因数和THD 83

7.1.3 Boost PFC电路 84

7.1.4 APFC的控制方法 87

7.1.5 PFC集成控制电路 90

7.2三相PFC变换器 91

7.2.1三相桥式整流电路 91

7.2.2三个单相Boost PFC变换器组成三相PFC整流器 92

7.2.3三相DCM单开关Boost整流器 93

7.2.4三相CCM Boost整流器 95

7.2.5空间矢量控制 96

7.2.6 相CCM Buck整流器 98

7.2.7三相三电平Boost PFC变换器 99

7.2.8三相Boost PWM整流器瞬态建模分析 100

7.3单相反激PFC变换器 101

7.3.1 CCM反激PFC变换器 101

7.3.2 DCM反激PFC变换器 104

7.3.3反激PFC变换器的优缺点 108

7.4单级PFC变换器 108

7.4.1概述 108

7.4.2集成PFC整流器-调节器 110

参考文献 118

第8章 同步整流技术 119

8.1概述 119

8.2同步整流技术的基本原理 120

8.2.1 SR工作原理 120

8.2.2同步整流管SR的主要参数 121

8.3同步整流驱动方式 122

8.3.1外驱动同步整流技术 122

8.3.2电压型自驱动同步整流 122

8.3.3电流型自驱动同步整流 123

8.4同步整流电路 124

8.4.1全波SR电路 124

8.4.2倍流SR电路 124

8.5 SR-Buck变换器 125

8.6 SR-正激变换器 125

8.6.1有磁复位绕组的SR-正激变换器 125

8.6.2 SR-有源钳位正激变换器 126

8.6.3 SR双管正激变换器 127

8.7 SR-反激变换器 128

参考文献 129

第9章DC-DC变换器并联系统的均流技术 130

9.1概述 130

9.2下垂法 131

9.3主从均流法 133

9.4自动均流法 134

9.5热应力自动均流法 136

9.6民主均流法 136

9.6.1民主均流法的原理 136

9.6.2均流控制器集成电路UC3907的简介 137

参考文献 138

第10章 开关电源中的磁放大器式输出电压调节器 139

10.1概述 139

10.2高频磁放大器铁心磁性材料 140

10.2.1非晶态软磁合金 140

10.2.2铁基超微晶合金 141

10.3开关电源中高频磁放大器调节器的工作原理 143

10.4应用举例 146

第11章 开关电源的瞬态建模和分析 148

11.1概述 148

11.2状态空间平均法 150

11.2.1基本概念 150

11.2.2基本假设条件 151

11.2.3状态空间分析步骤 151

11.3平均电路法 158

11.4三端PWM开关模型法 160

11.4.1三端PWM开关的平均电路模型 160

11.4.2规范形开关单元及其平均电路模型 162

11.4.3三端PWM开关的小信号平均电路模型 162

11.4.4 PWM开关变换器的小信号平均电路模型 163

11.5考虑寄生参数的PWM开关变换器平均电路模型 165

11.5.1 Buck变换器平均电路模型的修正 165

11.5.2等效平均电阻 166

11.5.3考虑寄生参数的Buck变换器大信号电路模型 167

11.6双环控制的开关电源系统瞬态建模分析——功率守恒法 169

11.6.1引言 169

11.6.2电流型控制的开关电源系统 170

11.6.3电流型控制开关电源系统的功率守恒建模法 172

11.6.4高功率因数（UPF） Boost PWM电源瞬态建模分析 175

11.6.5非最小相位系统 177

参考文献 179

第12章 开关电源的频域分析与综合 180

12.1概述 180

12.1.1时域性能指标 180

12.1.2频域模型 181

12.1.3对数频率特性（Bode曲线） 182

12.1.4系统的稳定性和稳定裕量 182

12.1.5频域性能指标 183

12.2二阶控制系统 184

12.2.1二阶系统的时域响应 184

12.2.2传递函数 185

12.2.3频率响应 185

12.2.4二阶系统的对数频率特性 185

12.2.5拉普拉斯变换简表 186

12.3极点和零点 186

12.3.1 RHP和LHP极点和零点 186

12.3.2一阶系统的零、极点举例 187

12.3.3二阶系统的零、极点举例 187

12.4系统频率响应与瞬态响应的关系 188

12.5电压型控制的开关电源的频域模型 190

12.5.1开关电源框图 190

12.5.2开关变换器的控制-输出传递函数 191

12.5.3反馈通道传递函数H（s） 192

12.5.4电源系统的开环传递函数T。（s）及闭环传递函数Tc （s） 192

12.5.5音频纹波衰减率（audio-susceptibility） 192

12.5.6开关电源的抗负载扰动能力 193

12.6电压控制器 193

12.6.1电压控制器的传递函数 193

12.6.2控制器的作用 194

12.6.3对补偿后电源系统的频率特性要求 194

12.6.4控制器（补偿网络）的类型 194

12.6.5比例-积分（PI）控制器 195

12.6.6增设单极点、单零点的PI网络 196

12.6.7增设双极点、双零点PI补偿网络 197

12.7频域设计（综合） 198

第13章 集成电力电子模块（IPEM ）综述 199

13.1集成电力电子模块（IPEM）技术的提出 199

13.2国际电力电子界研究开发IPEM的现状 201

13.2.1美国PEBB计划 201

13.2.2美国电力电子系统中心的建立和IPEM计划 203

参考文献 206

第14章 磁路及集成磁件 207

14.1磁路的基本概念和基本定律 207

14.2电感器和变压器的磁路模型 210

14.2.1磁心电感的磁路模型 210

14.2.2磁心线圈的电路模型 210

14.2.3开气隙单线圈磁心电感器的磁路模型 211

14.3具有耦合电感的开关变换器的磁路电路分析 214

14.4具有集成磁件的开关变换器的磁路电路分析 216

14.5集成磁件的基本综合方法 221

14.6电感器和变压器的设计方法 223

14.6.1电感器的设计 223

14.6.2变压器的设计 225

14.6.3电感器和变压器设计举例 227

参考文献 232

第15章 开关变换器电路的对偶分析 233

15.1平面电路的对偶性质 233

15.2开关变换器的基本对偶关系 236

15.2.1导通比的对偶关系 236

15.2.2半导体开关元件的对偶规则 237

15.2.3开关变换器的对偶 239

15.3直流隔离开关变换器的对偶 242

15.3.1理想变压器的对偶元件 242

15.3.2全耦合变压器模型的对偶 244

15.3.3单端正激开关变换器的对偶 245

15.3.4单端反激开关变换器的对偶 246

15.3.5多路输出反激开关变换器的对偶 246

15.4开关变换器的双向变换 248

15.5 PWM开关变换器小信号线性等效电路的对偶分析 249

参考文献 251