Saber电路仿真及开关电源设计

Saber电路仿真及开关电源设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

柯福波等 著
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店铺: 蓝墨水图书专营店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121309496
商品编码:11488030240
开本:16开
出版时间:2017-02-01
页数:1
字数:1

具体描述

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《电力电子变换器原理与设计》 概述 本书深入剖析了现代电力电子变换器的核心原理、关键技术以及实际设计流程,旨在为读者构建一个全面而扎实的理论基础,并培养解决工程实际问题的能力。电力电子变换器作为连接电能产生、传输、分配与应用的关键环节,其技术水平直接关系到能源效率、系统性能和设备可靠性。本书从基础概念入手,逐步深入到复杂拓扑结构、控制策略和应用实例,力求覆盖从理论到实践的各个层面。 理论基础 全书紧紧围绕电力电子变换器最基本的组成部分——开关器件(如MOSFET、IGBT)和无源元件(电感、电容)——展开,详细阐述了它们的工作特性、损耗机制以及在不同电路拓扑中的作用。 开关器件模型与导通特性: 详尽介绍各类功率开关器件的物理模型、静态和动态特性。重点分析其导通损耗、开关损耗的产生原因及降低方法,并探讨栅极驱动电路的设计要点,确保开关器件能够可靠、高效地工作。 电感与电容元件的储能特性: 深入讲解电感和电容在变换器中的储能与释能原理,分析其对电流和电压波形的影响。阐述磁芯材料的选择、电感参数的计算与设计,以及电容的ESR(等效串联电阻)和ESL(等效串联电感)对变换器性能的影响。 基本变换拓扑的原理剖析: 系统性地介绍诸如升压(Boost)、降压(Buck)、升降压(Buck-Boost)等基础DC-DC变换拓扑。通过详细的开关周期分析,揭示这些拓扑在不同工作模式下的电能转换过程,包括电压和电流的升降关系、能量流向以及关键参数的计算公式。 核心变换器拓扑 本书将重心放在了当前主流的以及具有代表性的电力电子变换器拓扑结构上,并对其进行了深入细致的讲解。 DC-DC变换器: 非隔离型DC-DC变换器: 除了前述的基础拓扑,还将深入探讨Cuk、SEPIC、Zeta等具有单电感输入的变换器,分析其各自的优缺点、纹波特性以及适用场合。 隔离型DC-DC变换器: 详细介绍隔离型变换器的核心——高频变压器的工作原理,包括漏感、寄生电容的影响。重点讲解正激(Forward)、反激(Flyback)、半桥(Half-Bridge)、全桥(Full-Bridge)等拓扑结构,分析其隔离机制、能量传输方式、匝比计算以及变压器设计要点。 AC-DC变换器(整流器): 线性整流器: 讲解传统的全波、半波整流电路,分析其输出纹波、功率因数和谐波特性。 有源(开关)整流器: 重点介绍单相和三相有源整流器,深入阐述其功率因数校正(PFC)原理,包括升压型PFC(Boost PFC)和升降压型PFC(Buck-Boost PFC)。分析其工作模式、控制策略以及在改善电能质量方面的重要作用。 DC-AC变换器(逆变器): 单相逆变器: 讲解方波输出、脉宽调制(PWM)控制下的单相电压型和电流型逆变器。重点分析PWM技术,如单极性PWM、双极性PWM,以及空间电压矢量(SVPWM)在提高输出波形质量和效率方面的优势。 三相逆变器: 深入探讨三相电压型和电流型逆变器,详细介绍三相SVPWM的生成原理及其在电机驱动等领域的应用。 控制策略与环路设计 电力电子变换器的高效稳定运行离不开精确的控制。本书将系统介绍各种控制策略,并指导读者如何进行控制环路的稳定性和动态性能设计。 基本控制模式: 详细介绍电压模控制(Voltage Mode Control)、电流模控制(Current Mode Control,CMC)及其优点(如等效一阶系统、良好的动态响应、内环电流限制)。 高级控制技术: 平均模型分析: 讲解如何建立变换器的平均模型(如状态空间平均模型),为设计补偿网络提供理论基础。 补偿器设计: 深入分析PID控制器、比例控制器、PI/PID与比例积分(PR)控制器等,并讲解如何根据变换器的功率级特性和期望的动态响应来设计补偿器的参数,以确保控制环路的稳定性和快速响应。 数字控制: 介绍数字控制器在电力电子变换器中的应用,包括采样、量化、数字补偿器的实现以及数字控制系统的设计考量。 软开关技术: 零电压开关(ZVS)与零电流开关(ZCS): 深入分析软开关技术的原理,讲解如何通过在开关器件关断或导通的瞬间使其两端电压或流过电流为零,从而显著降低开关损耗,提高效率和减小电磁干扰。 常见软开关拓扑: 介绍各种实现软开关的技术,如谐振开关技术、辅助开关技术等,并分析其在不同变换器拓扑中的应用。 设计实践与仿真工具 本书不仅注重理论讲解,更强调实践应用。通过实际案例和仿真工具的使用,帮助读者将理论知识转化为实际设计能力。 元器件选型指南: 提供详尽的元器件选型指导,包括功率开关器件、续流二极管、电感、电容、高频变压器、驱动电路、传感元件等的选择标准和考量因素,以及如何根据应用需求进行合理匹配。 EMI/EMC设计考量: 深入分析电力电子变换器产生的电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)问题,讲解 EMI 的产生机理(传导和辐射),并提供有效的抑制方法,如滤波设计、屏蔽、PCB布局布线技巧等,确保系统满足电磁兼容标准。 PCB布局布线技术: 强调PCB布局布线在电力电子系统中的关键作用,指导读者如何优化功率回路、控制回路的布局,减小寄生参数的影响,降低 EMI,提高系统可靠性。 仿真软件应用: 重点介绍业界主流的仿真软件(如PSIM, PSpice, MATLAB/Simulink等)在电力电子变换器设计中的应用。通过实例演示,指导读者如何建立变换器电路模型,进行参数仿真、瞬态分析、稳态分析,并验证控制策略和设计方案的有效性。 典型应用案例分析: 结合实际应用场景,如开关电源、LED驱动电源、太阳能光伏并网逆变器、电机驱动系统等,深入剖析这些系统中的关键变换器拓扑、控制策略和设计挑战,为读者提供工程实践的参考。 读者对象 本书适合以下读者: 电子工程、自动化、电气工程等相关专业的本科生和研究生。 从事电力电子产品研发、设计、测试的工程师。 对电力电子变换技术感兴趣的科研人员和技术爱好者。 通过对本书的学习,读者将能够深刻理解电力电子变换器的运行机制,掌握多种变换拓扑的分析与设计方法,熟悉常用的控制策略,并具备利用仿真工具辅助设计的能力,从而在实际工程项目中游刃有余。

用户评价

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这本书简直是为我量身定做的!我一直对电子工程,特别是开关电源领域充满了好奇,但总觉得理论知识过于枯燥,实践起来更是无从下手。Saber电路仿真这个名字一出现,我就眼前一亮。我知道Saber是一个非常强大的仿真工具,如果这本书能把我从零开始教会如何使用它,那简直太棒了。我特别希望它能详细讲解Saber的基本操作,比如如何搭建电路、添加元器件、设置仿真参数,甚至是一些高级的技巧,比如如何进行参数扫描、优化电路性能等等。更重要的是,我希望它能结合开关电源的设计实例,让我能够边学边练,通过仿真来理解各种开关电源拓扑的原理、优缺点以及实际设计中会遇到的各种问题。比如,我想了解如何利用Saber仿真来分析Buck、Boost、Buck-Boost等基本拓扑的瞬态响应、稳态性能,如何通过仿真验证环路补偿的设计,以及如何评估器件的损耗和发热情况。如果书中还能提供一些典型的开关电源设计案例,并且详细讲解Saber仿真在这些案例中的应用,那么这本书对我来说就绝对是无价之宝了。我迫切地希望这本书能让我摆脱理论的束缚,真正地在Saber这个强大的平台上,用可视化的方式,将开关电源的设计过程从概念变成现实。

评分

我对《Saber电路仿真及开关电源设计》这本书的期待,很大程度上源于它承诺将理论知识与强大的仿真工具相结合。作为一名对开关电源设计充满热情但又希望获得更深入理解的学习者,我非常希望这本书能够清晰地讲解开关电源设计中的核心理论,比如功率变换的基本原理、各种控制策略(如电压模式、电流模式、PWM控制等)的实现方式,以及相关的数学模型和分析方法。更吸引我的是Saber电路仿真技术的引入,我认为这是实现理论与实践相结合的关键。我殷切地希望书中能够提供详尽的Saber仿真教程,教会我如何使用Saber来建立和模拟各种复杂的开关电源电路,并且能够详细地解释仿真结果的意义,例如如何分析电压和电流的波形,如何评估电路的稳定性,如何进行效率的计算和优化。我特别希望这本书能够包含一些具有代表性的开关电源设计案例,并且在这些案例中,能够清晰地展示Saber仿真在验证设计、优化参数、解决潜在问题等方面的作用。通过学习这本书,我期望能够提升自己独立设计和分析开关电源的能力,并且能够熟练地运用Saber这一强大的仿真工具,从而在实际的项目中取得更大的突破。

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我一直对电子电路的设计与分析充满了浓厚的兴趣,特别是开关电源,它在现代电子设备中扮演着至关重要的角色。当我看到《Saber电路仿真及开关电源设计》这本书名时,我立刻被吸引住了。我希望这本书能够带我深入探索开关电源的奥秘,从基础理论入手,详细讲解各种主流的开关电源拓扑结构,例如Buck、Boost、SEPIC、Cuk等,以及它们的工作原理、优缺点和适用场景。更重要的是,我非常期待书中能够充分利用Saber电路仿真这一强大工具,来辅助理解和验证这些理论。我希望能够学习如何使用Saber来搭建这些开关电源的仿真模型,如何进行精确的参数设置,以及如何通过仿真来分析电路的各项性能指标,比如输出电压纹波、瞬态响应、效率、功率损耗等。我非常看重书中能够提供一些实际的应用案例,并且详细地展示如何通过Saber仿真来优化设计,比如如何选择合适的功率器件、电感、电容,如何进行补偿网络的设计,以及如何评估电路的稳定性。这本书的出现,让我看到了理论与实践完美结合的可能性,相信它将为我打开开关电源设计的新世界,帮助我更深入地理解和掌握这一领域的技术。

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说实话,我一直对开关电源的复杂性感到有些畏惧,尤其是涉及到各种数学模型和设计公式时,常常会感到力不从心。然而,《Saber电路仿真及开关电源设计》这个书名,就像一束光照亮了我前行的道路。我尤其看重“Saber电路仿真”这部分,因为我知道Saber在业界是一个非常专业且强大的仿真平台,能够极大地简化和加速电路的设计与验证过程。我非常希望这本书能够像一位循循善诱的导师,从最基础的概念讲起,带领我一步步熟悉Saber的操作界面和基本功能,例如如何创建原理图、导入模型、设置仿真类型(如瞬态仿真、AC仿真、DC扫描等)。更重要的是,我期望这本书能够将Saber仿真与开关电源的设计理念巧妙地结合起来。我想要学习如何利用Saber来搭建不同类型的开关电源电路,并能够通过仿真直观地观察到电路的动态行为,比如启动过程、稳态工作点、过载响应等。我非常渴望看到书中能够深入讲解如何利用Saber来分析关键参数,比如效率、纹波、瞬态响应、EMI(电磁干扰)等,并指导我如何根据仿真结果来调整设计参数,以达到最佳的性能指标。这本书的出现,让我看到了将理论与实践完美结合的可能性,让我有信心去攻克开关电源设计的难题。

评分

我最近在寻找一本能够深入讲解开关电源核心设计原理的书籍,并且希望它能结合实际的仿真应用。当我看到《Saber电路仿真及开关电源设计》这个书名时,我感觉找到了我一直寻觅的宝藏。我非常期待书中能够详尽地剖析各种开关电源的拓扑结构,例如正激、反激、半桥、全桥等,并且清晰地阐述它们的工作原理、能量传递过程以及各自的适用范围。更令我兴奋的是,书中提到了Saber电路仿真,这意味着我不仅能学习理论,还能亲手在仿真环境中验证这些理论。我希望这本书能详细介绍如何利用Saber对这些拓扑进行建模,如何设置各种仿真场景,比如负载变化、输入电压变化等,并深入分析仿真结果,比如输出电压纹波、效率、瞬态响应曲线等。我特别希望能看到一些关于如何利用Saber来优化设计,例如如何选择合适的功率器件、电感、电容,如何进行关键参数的计算和选择,以及如何通过仿真来评估设计方案的可靠性和可行性。如果书中能提供一些基于Saber的实际设计案例,并且逐步指导读者完成整个设计过程,那么这本书的价值将是无法估量的,它将是我通往开关电源设计大师之路的得力助手。

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