隔离式直流 直流变换器软开关技术伊沃巴尔比电源效率经典译丛电力电子学本科研究生大中专教材教辅提高电源效率软开关技术书籍 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

本书详细介绍了隔离式直流-直流（DC-DC）变换器中的软开关技术。作为提高电源效率的主要手段之一，软开关技术一直备受推崇，本书对隔离式DC-DC变换器的软开关过程，时序，以及开关参数的量化都有详尽的分析，从最简单的谐振变换器入手，对半桥、全桥、三电平、非对称半桥、有源钳位正激等多种拓扑的软开关技术分章加以介绍，囊括了当前电力电子/电源设计中常用的电路结构。

目 录

第1章 基本开关电路 1

1.1 引言 1

1.2 RC和RL直流电路 1

1.2.1 串联晶闸管的RC直流电路 2

1.2.2 串联晶闸管的RL直流电路 2

1.2.3 串联开关管和续流二极管的RL直流电路 3

1.3 电感直流电路 4

1.3.1 串联开关管、续流二极管和能量回馈的电感直流电路 4

1.3.2 串联开关管、续流二极管和能量回馈变压器的电感直流电路 5

1.4 恒流电容充电电路 7

1.5 LC和RLC直流电路 7

1.5.1 串联开关管的LC直流电路 8

1.5.2 串联晶闸管的LC直流电路 10

1.5.3 电容电压极性翻转电路 11

1.5.4 电容充电电路 12

1.5.5 低阻尼因子的RLC电路 14

1.5.6 含有电压源和电流源的LC电路 16

1.6 例题解析 17

1.7 习题 19

第2章 串联谐振变换器 22

2.1 引言 23

2.2 电感电流连续模式(CCM)下的电路工作过程 25

2.3 电感电流连续模式(CCM)下工作状态的数学分析 27

2.3.1 时区?t1(时区1) 27

2.3.2 时区?t2(时区2) 29

2.3.3 半个开关周期内的归一化相平面轨迹图 30

2.3.4 输出特性 30

2.4 采用基波近似对串联谐振变换器进行分析 33

2.5 Lr和Cr的简化计算实例 37

2.6 电感电流断续模式(DCM)下的电路工作过程 40

2.7 电感电流断续模式(DCM)下工作状态的数学分析 43

2.8 习题 48

参考文献 49

第3章 半桥电容电压钳位串联谐振变换器 50

3.1 引言 51

3.2 电路工作过程 51

3.3 数学分析 54

3.3.1 时区?t1 54

3.3.2 时区?t2 56

3.3.3 相平面轨迹图 57

3.3.4 DCM约束条件 57

3.3.5 输出特性 58

3.3.6 归一化输出功率 58

3.3.7 开关管RMS电流 58

3.3.8 钳位二极管平均电流 59

3.4 CVC-SRC拓扑的变种 60

3.5 设计实例及方法 61

3.6 仿真结果 62

3.7 习题 65

参考文献 66

第4章 半桥CVC-PWM串联谐振变换器 67

4.1 引言 68

4.2 电路工作过程 69

4.3 数学分析 73

4.3.1 时区?t1 74

4.3.2 时区?t2 74

4.3.3 时区?t3 75

4.3.4 时区?t4 76

4.3.5 归一化相平面轨迹图 76

4.3.6 DCM约束条件 77

4.3.7 输出特性 77

4.4 实际案例 78

4.5 仿真结果 79

4.6 习题 81

参考文献 82

第5章 串联谐振变换器工作于高于谐振频率时的情况 83

5.1 引言 84

5.2 电路工作过程 85

5.3 数学分析 87

5.4 换流过程分析 95

5.5 实际案例 97

5.6 习题 100

第6章 LLC谐振变换器 102

6.1 引言 102

6.2 基波分析等效电路 103

6.3 电压增益特性 104

6.4 空载时的静态增益 109

6.5 静态增益与负载阻抗的关系 110

6.6 最小归一化频率 112

6.7 换流过程分析 115

6.7.1 换流时的开关管电流 115

6.7.2 换流过程分析 118

6.7.3 实际案例4 120

6.8 输入阻抗 122

6.9 谐振电容电流和电压 123

6.10 设计实例及方法 127

6.11 LLC变换器的工作模式详细描述 130

6.11.1 工作于谐振频率(fs = fr1) 130

6.11.2 工作于低于谐振频率(fs ＜ fr1) 132

6.11.3 工作于高于谐振频率(fs ＞ fr1) 133

6.12 LLC变换器特性总结 135

6.13 习题 135

参考文献 136

第7章 带输出滤波电容的ZVS-PWM全桥变换器 138

7.1 引言 139

7.2 电路工作状态 140

7.2.1 CCM情形 141

7.2.2 DCM情形 144

7.3 数学分析 146

7.3.1 换流电流 146

7.3.2 输出特性 150

7.3.3 电感RMS电流 153

7.4 换流分析 154

7.4.1 CCM 154

7.4.2 DCM 156

7.5 简化设计方法和换流参数计算实例 156

7.6 仿真结果 157

7.7 习题 160

参考文献 161

第8章 带输出滤波电感的ZVS-PWM全桥变换器 162

8.1 引言 163

8.2 变换器工作过程 164

8.3 换流分析 168

8.3.1 超前桥臂换流过程 169

8.3.2 滞后桥臂换流过程 170

8.4 数学分析 171

8.4.1 输出特性 171

8.4.2 开关管RMS电流 173

8.4.3 二极管平均电流 174

8.5 简化的设计实例及方法 174

8.6 仿真结果 176

8.7 习题 178

第9章 中点钳位型三电平ZVS-PWM变换器 181

9.1 引言 182

9.2 电路工作过程 183

9.3 数学分析 187

9.4 换流过程分析 191

9.5 简化设计方法及一个换流参数设计实例 193

9.6 仿真结果 195

9.7 习题 198

参考文献 199

第10章 非对称ZVS-PWM半桥变换器 200

10.1 引言 201

10.2 电路工作过程 202

10.3 数学分析 205

10.4 换流过程分析 209

10.4.1 开关管S1的换流过程 209

10.4.2 开关管S2的换流过程 211

10.5 简化设计方法及一个换流参数设计实例 213

10.6 仿真结果 215

10.7 习题 217

参考文献 218

第11章 有源钳位ZVS-PWM正激变换器 219

11.1 引言 220

11.2 电路工作过程分析 221

11.3 数学分析 224

11.4 换流过程分析 226

11.5 简化设计方法及一个换流参数设计实例 228

11.6 仿真结果 229

11.7 习题 231

参考文献 233

Ivo Barbi于1990年创建了巴西电力电子学会（SOBRAEP）和巴西电力电子会议（COBEP），并于2016年创立了巴西电力电子与可再生能源研究所（IBEPE）。他是IEEE电力电子分会的副主编，巴西电力电子与可再生能源研究所（IBEPE）主席，太阳能研究实验室研究员，圣卡塔琳娜联邦大学（巴西）电气工程教授。Fabiana P?ttker是巴西巴拉那联邦科技大学电子工程系的电力电子学教授。她目前的研究兴趣包括电力电子和实时嵌入式系统在电力电子中的应用。

文天祥，IEEE高级会员，中国电子学会物联网青年专业技术组通信委员，中文核心期刊《电源学报》审稿专家，中国电源学会照明电源专业委员会委员，中国电源学会青年工作委员会委员等。十多年来一直专注于电力电子的研究和创新，对电源拓扑、电力电子器件的应用有深入的研究和独特的见解，擅长照明电子系统、电力电子变换器、智能物联硬件（AIoT）的平台架构设计和开发。同时对于电力电子产品的可靠性设计、品质管控、产品验证以及规模化生产有丰富的实践经验。在长期从业经历中，注重技术创新，在电源设计及应用领域积累并取得了多项国际发明专利（已授权7项），同时出版开关电源、电力电子相关著作多部。

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本书适合作为电力电子专业本科高年级、研究生的专业课教材，也可以为电力电子/电源设计工程人员等提供参考。