内容简介
本书内容从理论分析到实际拓扑结构，层层推进。最开始介绍了一些理论知识，重点讨论穿越频率和相位裕量等关键参数。后续内容针对电压、电流模式控制中的降压变换器，以及升压变换器、降压—升压变换器、正激变换器、反激变换器、功率因数校正电路、各种控制方案中的LLC变换器、UC384X电路的示例等，以较少的公式，给出了各种拓扑的仿真模型，以及增益补偿、相位提升等设计过程。
本书适合电源设计工程师，初步具备基本电力电子技术和开关电源技术基础的本科生或研究生阅读，也可以作为自动化、电子信息、电力电子与电力传动相关专业本科生、研究生的教学参考用书。
目录
译者序
原书前言
作者介绍
第1章 介绍 1
第2章 开环系统 2
2.1 传递函数 2
2.1.1 模块化建模 3
2.1.2 反馈拯救了我们 4
2.1.3 需要增益进行调节 5
2.2 反馈的好处 5
2.3 构建振荡器 6
2.3.1 时域仿真 7
2.3.2 不稳定系统 8
2.3.3 远离振荡 9
2.3.4 瞬态响应 10
2.4 选择相位裕量 11
2.4.1 限值在哪里 11
2.5 穿越频率与带宽 12
2.5.1 选择正确的穿越频率值 13
2.6 生成占空比 14
2.6.1 PWM模块的频率响应 15
2.6.2 典型的瞬态响应 16
2.7 如何强制实现穿越 17
2.8 调整环路响应 18
2.8.1 提升相位 19
2.9 极点和零点 20
第3章 三个补偿器 21
3.1 补偿器的交流响应 22
3.2 采用1型补偿器进行补偿 22
3.2.1 仿真1型补偿器 23
3.2.2 在几秒钟内得到的结果 24
3.3 带有运算放大器（OPA）的2型
补偿器-Ⅰ 25
3.4 带有运算放大器（OPA）的2型
补偿器 -Ⅱ 26
3.4.1 2型补偿器的仿真 27
3.4.2 2型补偿器的交流响应 28
3.5 带有运算放大器（OPA）的3型
补偿器 -Ⅰ 29
3.6 带有运算放大器（OPA）的3型
补偿器 -Ⅱ 30
3.6.1 3型补偿器-基于运算放大器（OPA）
的仿真 31
3.7 了解运算放大器（OPA）的影响 32
3.8 运算放大器（OPA）特性的影响 33
3.9 PID模块 34
3.10 增加一个额外的极点 35
3.11 从PID到3型补偿器 36
3.12 运算放大器（OPA）和PID 37
第4章 光电耦合器和TL431 39
4.1 光电耦合器 39
4.1.1 移动光电耦合器的极点位置 40
4.1.2 光电耦合器的仿真和TL431 41
4.2 TL431和1型补偿器 42
4.2.1 TL431和1型补偿器的仿真 43
4.2.2 TL431的快速和慢速通道 44
4.3 TL431和2型补偿器 46
4.3.1 用TL431设计2型补偿器 47
4.3.2 TL431和2型补偿器的仿真 48
4.3.3 一种无快速通道的2型补偿器 49
4.4 TL431和3型补偿器 50
4.4.1 用TL431设计3型补偿器 51
4.4.2 无快速通道的3型补偿器的仿真 53
4.5 运算跨导放大器（OTA）补偿 54
4.5.1 利用OTA设计1型补偿器 55
4.5.2 利用OTA设计2型补偿器 56
4.5.3 OTA 2型补偿器的仿真 57
4.6 数字补偿器 59
4.6.1 2型数字补偿器的仿真 60
4.6.2 一种3型数字补偿器 61
4.6.3 3型数字补偿器的仿真 62
4.6.4 构建离散时间PID 63
4.6.5 仿真数字滤波PID 64
4.7 稳定开关变换器 65
4.7.1 选择何种补偿器 65
4.7.2 可靠性 66
4.7.3 蒙特卡罗 67
4.8 输入滤波器的交互影响 68
4.8.1 阻抗特性 69
4.8.2 注意重叠 69
4.8.3 阻尼滤波器 71
第5章 降压变换器 73
5.1 电压模式降压变换器 73
5.1.1 功率级和补偿 74
5.1.2 环路增益补偿 75
5.1.3 瞬时响应 76
5.1.4 为元器件分配容差 77
5.1.5 可视化结果 78
5.1.6 同步降压变换器 79
5.1.7 在实际电源产品中断开环路 79
5.2 电流模式降压变换器 81
5.2.1 功率级和补偿 82
5.2.2 环路增益补偿 83
5.2.3 瞬态响应 84
5.3 恒定导通时间降压变换器 85
5.3.1 功率级和补偿 86
5.3.2 环路增益和瞬态响应 87
第6章 正激变换器 89
6.1 电压模式正激变换器 89
6.1.1 稳态运行 90
6.1.2 增益补偿和瞬态响应 91
6.2 电流模式正激变换器 92
6.2.1 功率级交流响应 93
6.2.2 增益补偿 94
6.3 电压模式有源箝位正激变换器 95
6.3.1 增益补偿 96
第7章 全桥变换器 97
7.1 电流模式全桥变换器 97
7.1.1 补偿和瞬态响应 98
7.2 电压模式移相全桥变换器 99
7.2.1 工作点和交流响应 100
7.2.2 补偿和瞬态响应 101
第8章 升压变换器 102
8.1 电压模式升压变换器 102
8.1.1 补偿电压模式升压变换器 103
8.1.2 工作点和增益补偿 104
8.2 电流模式升压变换器 105
8.2.1 功率级交流响应 107
8.2.2 闭环瞬态响应 108
第9章 功率因数校正电路 110
9.1 临界导通模式功率因数校正器 110
9.1.1 选择穿越频率 111
9.1.2 瞬态响应 112
9.2 连续导通模式功率因数校正器 113
9.2.1 总谐波失真 114
9.2.2 补偿
前言/序言
在我举办的教学培训研讨会中，设计开关电源的控制环路是工程师们常常遇到的一个挑战。尽管相关理论易于理解，但教科书中的示例往往缺乏实际应用的细节，且通常基于特定的控制方案。许多开关电源的稳定性设计往往依赖反复试验，随后才进行大规模生产，这样的流程无法保证产品在整个运行周期内保持稳定。不当的环路补偿可能导致启动时序不正确、电压过冲使适配器锁死、输出电压下冲使后级逻辑电路失效，甚至元器件老化产生噪声等问题。这些问题都可能导致生产线停工，甚至更严重的情况，如产品召回。
关于环路控制的文献已经相当丰富，我希望这本书能够有所不同。首先，我简要介绍了一些理论内容，重点讨论穿越频率和相位裕量等关键参数。阅读完这些内容后，你将不会再随意选择这些参数，并理解它们在环路闭合后对瞬态响应的影响。其次，了解补偿器的构建方式及有源器件如何影响设计和预期的交流响应也至关重要，例如，像TL431这样的器件，如果忽视其自身的约束条件，可能会使设计变得复杂。这本书简洁明了，直击要害，对于希望深入学习基础理论的工程师，书末的参考书籍和文章将提供更详细的信息。
最后，本书是面向设计的，大多数示例都可以在免费的SIMPLIS ELEMENTS演示版本中运行。所有模型均可通过我的个人主页下载，轻松运行。每个电路均配有自动计算的宏，以确定所选穿越频率和相位裕量所需的元器件值。然后，可以运行交流或瞬态仿真来检验结果。我希望你喜欢这种新的实用手册风格和节奏。
