Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies

Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Basso, Christophe P.
出品人:
页数:590
译者:
出版时间:2012-9
价格:0
装帧:
isbn号码:9781608075577
丛书系列:
图书标签:
  • 电力电子
  • 控制
  • 专业书
  • control,
  • 开关电源
  • 光伏逆变
  • DC-DC
  • 设计
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  • linear
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具体描述

Loop control is an essential area of electronics engineering that today's professionals need to master. A control system is a complex electronics architecture involving setpoints and targets. One simple example is the cruise control system of an automobile. Rather than delving into extensive theory, this practical book focuses on what power electronics engineers really need to know for compensating or stabilizing a given system. Engineers can turn instantly to practical sections with numerous design examples and ready-made formulas to help them with their projects in the field. Readers also find coverage of the underpinnings and principles of control loops so they can gain a more complete understanding of the material. This authoritative volume explains how to conduct analysis of control systems and provides extensive details on practical compensators. It helps engineers measure their system, showing how to verify if a prototype is stable and features enough design margin. Moreover, professionals learn how to secure high-volume production by bench-verified safety margins.

《电力电子系统设计:理论与实践》 本书深入探讨了现代电力电子系统的设计原理与实现方法,为读者提供了理解和构建高性能、高可靠性电源转换器的全面指导。书中内容聚焦于电力电子转换器拓扑结构、控制策略以及关键元器件的选择与应用,旨在帮助工程师和研究人员掌握从概念到实际应用的完整设计流程。 核心章节概览: 电力电子转换器基础: 本章从基础理论出发,详细介绍了各类经典的DC-DC、DC-AC、AC-DC转换器拓扑,如Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback、Forward、Half-bridge、Full-bridge以及无桥拓扑等。重点分析了这些拓扑的功率开关、续流元件、储能元件(电感、电容)在能量传递过程中的作用,并阐述了它们各自的优缺点、效率特点以及适用场景。此外,还介绍了各种拓扑的电压/电流应力分析和功率损耗估算。 控制技术与环路设计: 本章是本书的重中之重,详细讲解了电力电子转换器中各类控制环路的设计与实现。从最基本的电压模式控制、电流模式控制(峰值电流模式、平均电流模式),到更高级的锁相环(PLL)控制、数字控制策略(如PID、Fuzzy Logic、Model Predictive Control)均有深入阐述。书中详尽地介绍了如何对控制环路进行建模、分析稳定性、设计补偿器(如PI、PID、Lead-Lag补偿器),并讨论了瞬态响应、稳态精度以及频率响应等性能指标的优化方法。特别地,本书还为读者提供了详细的环路稳定性分析工具和仿真技巧,帮助读者理解如何通过调整控制参数来满足各种工作条件下的性能要求。 关键元器件选择与设计: 本章聚焦于电力电子系统中扮演核心角色的元器件,包括功率半导体器件(MOSFET、IGBT、GaN、SiC)、电感器、电容器以及变压器。对于功率半导体器件,我们将深入分析其导通损耗、开关损耗、结电容、热阻等关键参数,并指导读者如何根据应用需求进行器件选型,以达到效率和成本的最佳平衡。对于电感器和变压器,则会详细讲解磁芯材料的选择、绕组设计、漏感控制、趋肤效应和邻近效应等对器件性能和效率的影响,以及如何进行实际的参数计算和绕制。电容器的选择则会侧重于ESR(等效串联电阻)、ESL(等效串联电感)、纹波电流承受能力以及寿命等因素的考量。 电磁兼容性(EMC)与滤波设计: 电力电子转换器在工作过程中会产生电磁干扰(EMI),并对其他电子设备造成影响。本章将系统介绍EMI的产生机理、传播途径以及抑制方法。我们将重点讲解各类滤波器(如输入滤波器、输出滤波器、EMI滤波器)的设计原理和实现技术,包括LC滤波器、RC滤波器、差模滤波和共模滤波的设计。同时,还会讨论PCB布局、屏蔽、接地等对EMC性能的影响,以及如何通过合理的EMC设计来满足相关标准。 散热设计与热管理: 功率损耗会转化为热量,不当的散热设计会导致器件过热,影响其性能甚至损坏。本章将深入探讨电力电子系统的散热问题。我们将分析不同散热方式(如自然对流、强制风冷、水冷、热管等)的原理和效率,并介绍如何进行热阻分析和计算,以确保器件工作在安全温度范围内。PCB的散热设计、散热器的选型和安装、以及风扇的选配等实践性内容也将得到详细阐述。 系统集成与实际应用案例: 在前面的基础上,本章将展示如何将前述的各个设计环节进行整合,并提供具体的实际应用案例。例如,我们会详细讲解一个高效率DC-DC转换器(如面向服务器电源或电动汽车充电桩)的设计流程,从拓扑选择、控制环路设计、元器件选型到EMC和散热优化,一步步展示实际设计过程中的挑战和解决方案。通过这些案例,读者可以更直观地理解理论知识在实践中的应用。 本书特点: 理论与实践并重: 本书不仅提供了扎实的理论基础,还融入了大量实际设计经验和工程考量,帮助读者将理论知识转化为可行的设计方案。 系统性强: 从基础概念到高级控制,从元器件选择到系统集成,内容全面覆盖了电力电子系统设计的各个方面。 面向工程应用: 书中包含大量的计算示例、仿真方法和设计技巧,可以直接应用于实际的工程设计工作中。 语言清晰易懂: 采用清晰的语言和图示,使复杂的技术概念易于理解和掌握。 目标读者: 本书适用于从事电力电子系统设计、电源开发、电机驱动、新能源技术以及相关领域的工程师、技术人员和研究生。对于希望深入了解电力电子转换器设计原理和掌握相关设计技能的初学者,本书也将是一个极佳的学习资源。

作者简介

目录信息

读后感

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在power 看到的书,准备学习一下,关开环路开关线性开关电源的设计 一共有590页都看到好久了,我却还没开始学习。去淘宝把人打印回来慢慢看吧,这样的话以后就有这方面的知识准备 在power 看到的书,准备学习一下,关开环路开关线性开关电源的设计 一共有590页都看到好久了,我...

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用户评价

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这本书给我留下的最深刻印象,是它如何将复杂的控制理论转化为可以直接应用于实践的工程方法。作者在讲解过程中,不仅提供了严谨的数学推导,更重要的是,他始终关注这些理论如何指导实际的元器件选择和电路设计。我尤其欣赏书中关于如何选择合适的基准电压源、误差放大器以及补偿元件的详细指导,这些都是构成一个稳定可靠的控制环路的关键。它教会了我不仅仅是进行理论计算,更要理解不同元器件的特性和限制,以及它们如何影响整个系统的性能。书中对如何进行环路增益和相位裕度测量的方法进行了详尽的阐述,并提供了如何在实际测量中识别和解决潜在问题的技巧。这对于验证设计和进行后期调试至关重要。我尝试将书中介绍的某些测试方法应用到我正在调试的一个电源项目中,很快就发现了之前被忽略的噪声源,并成功地进行了优化。这本书的价值在于,它提供了一个完整的知识体系,从基础理论到实践应用,涵盖了设计、分析、调试等各个环节,让我在电源控制环路设计方面受益匪浅。

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《Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies》这本书犹如一位经验丰富的向导,引领我深入探索线性及开关电源控制环路设计的奥秘。它没有仅仅停留在理论公式的堆砌,而是非常注重将抽象的控制理论与实际的工程应用紧密结合。作者对于如何设计补偿网络以实现最优的稳定性和瞬态响应进行了极为细致的阐述,尤其是对各种补偿策略(如前馈、反饋、串联、并联补偿)的分析,让我能够根据具体的电源拓扑和性能要求,选择最合适的补偿方式。书中对不同类型开关电源拓扑(如 Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback 等)的控制环路特性进行了深入的剖析,并指出了在不同拓扑下设计控制环路时需要注意的关键点。我特别欣赏作者对于电流模式控制的详尽讲解,以及如何通过电流环来提高电源的动态性能和稳定性。在学习过程中,我尝试将书中介绍的某些电流模式控制技术应用于我的一个项目中,结果显著提高了电源的负载瞬态响应速度,并降低了纹波。这本书为我构建了一个坚实的理论基础,并教会了我如何将这些理论知识转化为实际的设计方案。

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《Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies》这本书为我提供了一个极为宝贵的资源,让我能够更深入地理解和掌握电源控制环路的设计。作者在书中对各种补偿技术进行了详尽的介绍和分析,从基本的PID控制器到更复杂的电流模式控制,都提供了清晰的理论框架和实用的设计指南。我特别赞赏书中对不同补偿器零极点位置与控制环路频率响应之间关系的深入探讨,这让我能够更精确地设计补偿网络,以达到预期的带宽、相位裕度和瞬态响应要求。书中对不同开关电源拓扑的控制环路特性进行了深入的分析,并指出了在不同拓扑下设计控制环路时需要注意的关键点,这对我设计不同类型的电源非常有帮助。我尝试将书中介绍的某些补偿设计方法应用于我的一个项目中,并成功地在确保稳定性的前提下,大幅提高了电源的响应速度。这本书不仅教授了我如何设计一个功能完善的控制环路,更重要的是,它培养了我一种系统性的思维方式,使我能够更自信地面对复杂的电源设计挑战。

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《Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies》这本书给我带来的最大收获,在于它如何将抽象的控制理论转化为工程师可以实际操作的工具。作者并没有回避那些可能让初学者望而却步的数学工具,而是以一种非常清晰且实用的方式来介绍它们,并直接关联到电源控制环路的设计。我特别赞赏书中对瞬态响应分析的深度挖掘,以及如何通过调整补偿网络来改善电源的负载瞬变性能。书中对不同拓扑结构(如 Buck、Boost、Buck-Boost)的控制环路特性进行了深入的剖析,以及如何在不同拓扑下应用相似的控制策略,这让我对开关电源设计的普适性有了更深的认识。此外,作者在讨论到离散时间系统和数字控制时,也提供了清晰的解释,这对于当前主流的数字电源设计至关重要。我尝试将书中关于采样定理和数字滤波器设计的知识应用到我的一个项目中,发现能够更有效地解决数字控制带来的相位裕度损失问题。这本书的例题分析非常详尽,作者会一步步地演示如何进行计算和仿真,这极大地增强了我对理论的理解和信心。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的工程师在手把手地教导你如何思考和解决问题。这本书的写作风格严谨而不失逻辑性,使得阅读过程充满学习的乐趣。

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这本书为我揭示了电源控制环路设计中许多被低估但至关重要的方面。作者在讲解过程中,不仅深入分析了理论知识,更注重将这些理论与实际工程实践相结合。我尤其欣赏书中关于如何进行噪声抑制和EMI(电磁干扰)对控制环路性能影响的分析,以及如何设计相应的电路和布局来最小化这些影响。这些都是在许多入门级书籍中很少涉及的内容,但对于设计一个高性能、高可靠性的电源至关重要。书中对如何进行瞬态响应分析以及如何通过调整补偿网络来改善电源的负载瞬变性能的讲解,给我留下了深刻的印象。我尝试将书中介绍的某些瞬态响应优化技术应用于我正在开发的一个电源项目,并取得了显著的成效。此外,书中还提供了许多关于实际元器件选择和PCB布局的建议,这些都是在理论计算中难以完全覆盖的,但却是决定最终产品性能的关键因素。这本书的结构安排合理,逻辑清晰,让我能够逐步建立起对整个控制系统设计的全面理解,并为我在电源设计领域带来了巨大的提升。

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《Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies》这本书为我提供了一个无与伦比的平台,让我能够更深入地探索电源控制环路设计的精髓。作者在书中对不同类型补偿器的设计和分析进行了详尽的阐述,从简单的比例、积分、微分(PID)控制器,到更复杂的先进控制算法,都提供了清晰的理论基础和实用的设计指南。我印象深刻的是书中关于如何通过调整零点和极点来优化控制环路的频率响应,从而获得理想的稳定性和瞬态性能。这不仅仅是理论推导,书中还提供了大量的图示和仿真结果,让我能够直观地理解这些概念。我特别喜欢书中关于如何处理非线性效应,例如开关管的开关损耗和寄生参数对控制环路的影响,以及如何设计相应的补偿策略来克服这些挑战。这些都是在实际电源设计中非常重要但常常被忽视的细节。通过阅读这本书,我学会了如何系统地分析电源的闭环性能,并能够根据具体的需求来设计最优的控制策略。它帮助我建立了一个强大的分析框架,使得我能够自信地处理各种复杂的电源设计问题,并找到最有效的解决方案。

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这本书如同一位严谨而富有经验的导师,引领我穿越了线性及开关电源控制环路设计的复杂迷宫。它没有仅仅罗列公式或介绍基础概念,而是深入剖析了每一个设计决策背后的原理和权衡,让我不仅知其然,更知其所以然。从理论的建立到实际的实现,作者循序渐进地引导读者构建对反馈控制系统的深刻理解。书中对于环路稳定性分析的详尽阐述,特别是 Bode 图、Nyquist 图以及根轨迹法的应用,让我能够更自信地诊断和优化电源的性能。我尤其欣赏作者对各种补偿技术的细致探讨,例如 PID 控制器、前馈控制以及更高级的电流模式控制,并清晰地阐述了它们各自的优缺点和适用场景。在实际应用层面,这本书提供了宝贵的实践指导,关于如何选择合适的元件、如何进行PCB布局以最小化噪声耦合,以及如何进行实际的测试和调试,这些都是在理论学习中往往容易被忽略但至关重要的环节。阅读过程中,我经常会停下来,反复琢磨书中的例子和分析,尝试将其中的方法应用到我自己的设计项目中,并收到了显著的效果。这本书的价值在于,它不仅教授了我如何设计一个功能正常的控制环路,更重要的是,它培养了我一种系统性的思维方式,使我能够面对更复杂的电源设计挑战时,依然能够从容应对。它帮助我建立了一个坚实的理论基础,并在此基础上发展出更高级的分析和设计能力。

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《Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies》这本书为我提供了一个无与伦比的学习平台,让我得以深入探索电源控制环路设计的方方面面。作者在书中对各种补偿技术进行了详尽的阐述,并提供了清晰的数学推导和实用的设计指南,这对我理解和应用这些技术非常有帮助。我特别喜欢书中对不同补偿器零极点位置与控制环路频率响应之间关系的深入探讨,这让我能够更精确地设计补偿网络,以达到预期的带宽、相位裕度和瞬态响应要求。书中对不同开关电源拓扑的控制环路特性进行了深入的分析,并指出了在不同拓扑下设计控制环路时需要注意的关键点,这对我设计不同类型的电源非常有帮助。我尝试将书中介绍的某些补偿设计方法应用于我的一个项目中,并成功地在确保稳定性的前提下,大幅提高了电源的响应速度。这本书不仅仅教授了我如何设计一个功能完善的控制环路,更重要的是,它培养了我一种系统性的思维方式,使我能够更自信地面对复杂的电源设计挑战。

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这本书为我提供了一个全面而深入的视角来理解电源控制环路的设计。作者非常注重基础理论的讲解,同时也强调了这些理论在实际应用中的指导意义。我特别喜欢书中关于如何进行环路稳定性分析的详尽讨论,包括 Bode 图、Nyquist 图以及根轨迹法的应用,并提供了如何通过调整补偿网络来改善稳定性的实用技巧。它教会了我如何系统地评估控制环路的性能,并能够识别潜在的稳定性问题。书中对瞬态响应分析的深入讲解,以及如何通过调整补偿参数来优化电源的负载瞬变性能,给我留下了深刻的印象。我尝试将书中介绍的某些优化方法应用于我正在开发的一个电源项目,确实显著改善了电源的瞬态响应特性。此外,书中关于如何处理寄生参数和非线性效应,以及如何设计相应的补偿策略来克服这些挑战,也非常有价值。这些都是在实际电源设计中非常重要但常常被忽视的细节。这本书的写作风格清晰、逻辑性强,使得阅读过程充满学习的乐趣,并为我带来了巨大的收获。

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这本书为我打开了理解电源控制环路设计的一个新视角,它超越了基础教科书的范畴,深入探讨了许多实际应用中才会被遇到的复杂问题。作者对于噪声抑制和EMI(电磁干扰)对控制环路性能的影响进行了细致的分析,这在许多入门级书籍中是很少提及的。我发现,书中关于如何设计补偿网络来同时满足带宽、相位裕度和瞬态响应要求之间的权衡,提供了一种非常系统性的方法。它教会我不仅仅是计算数值,更是理解不同设计选择背后所带来的影响。我特别欣赏书中关于多环控制策略(如电压环和电流环的级联)的讨论,以及如何通过电流环来提高开关电源的瞬态响应速度和稳定性。在学习过程中,我将书中介绍的某些补偿技术应用于我正在开发的电源模块,显著改善了其在不同负载条件下的稳定性,并且响应速度也有了肉眼可见的提升。这本书的结构安排非常合理,从基础概念到高级主题,层层递进,让我能够逐步建立起对整个控制系统设计的理解。它还提供了许多关于实际元器件选择和布局的建议,这些都是在理论计算中难以完全覆盖的,但却是决定最终产品性能的关键因素。

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开关电源补偿网络设计杰作。

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great book for loop compensation design.

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我竟然花1000多块等了好几周买了一本simplest ex.当代无限量印刷的590页.可见我是多好奇光伏逆变。

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开关电源补偿网络设计杰作。

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开关电源补偿网络设计杰作。

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