具体描述
编辑推荐
适读人群 ：从事电力电子或数字控制的相关研究和应用的工程技术人员，高等院校相关专业学生 《高频开关变换器的数字控制》一书聚焦于高频开关变换器的分析、建模和数字控制环路设计。本书围绕功率变换器展开叙述，旨在让读者理解功率变换器，分析功率变换器，能对功率变换器进行建模，并进行设计及实现数字环路控制。本书覆盖了系统级传递函数至实际工程实现的全过程。本书提供了理论和实际例程。后续部分还广泛采用了Matlab仿真并提供仿真例程。
本书的特点如下：
1)功率变换器的数字控制理论；
2)Verilog和VHDL代码；
3)数字补偿器设计实例。
《高频开关变换器的数字控制》全面覆盖了数字控制的理论和实际设计，并且关注了基础和前沿热点问题。
内容简介
《高频开关变换器的数字控制》全面地介绍了开关功率变换器的数字控制。 第1章简介了开关变换器连续时间域经典的平均状态建模方法。第2章介绍了数字控制的基本结构。第3章介绍了开关变换器离散域直接建模的方法并得到z域的小信号动态模型。在此基础上，第4章介绍了如何直接设计数字补偿器。第5章介绍了模/数(A/D)转换器的幅度量化误差和数字脉冲宽度调制器（DPWM）。第6章介绍了数字补偿器的实现。后,第7章介绍了整定技术。
《高频开关变换器的数字控制》可为从事电力电子或数字控制的相关研究和应用的工程技术人员提供参考，也可作为高等院校相关专业学生的研究生教材使用。
作者简介
Luca Corradini博士，意大利帕多瓦大学电气工程副教授。Corradini博士作为合著者发表了超过50篇的期刊和会议论文。
Dragan Maksimovi?博士，美国科罗拉多大学波尔得分校Charles V. Schelke讲席教授，科罗拉多电力电子研究中心（CoPEC）主任。
Paolo Mattavelli博士，意大利帕多瓦大学电气工程教授。Mattavelli博士的主要研究领域为功率变换器的分析、建模和控制。
Regan Zane博士，美国犹他州立大学电气与计算机工程教授。Zane博士因在节能照明系统方面所做的工作于2004年获得美国国家科学基金会职业成就奖（NSF Career Award）。
目录
译者序
原书前言
导论1
第1章DC-DC变换器的连续平均建模9
1.1PWM变换器9
1.2变换器的稳态11
1.2.1升压变换器举例12
1.2.2开关纹波估计13
1.2.3基本变换器的电压转换比14
1.3变换器的动态和控制15
1.3.1变换器的平均和线性化16
1.3.2脉冲宽度调制器的建模18
1.3.3系统环路增益19
1.3.4基本变换器的平均小信号建模20
1.4状态空间平均法21
1.4.1变换器的静态工作点21
1.4.2平均小信号状态方程模型22
1.4.3升压变换器举例23
1.5设计实例24
1.5.1电压模式控制的同步降压变换器25
1.5.2平均电流模式控制的升压变换器32
1.6占空比d［k］和d(t)36
1.7要点总结37
第2章数字控制环路38
2.1实例学习：电压模式的数字控制38
2.2A/D转换39
2.2.1抽样速率39
2.2.2幅值量化42
2.3A/D转换数字补偿器43
2.4数字PWM（DPWM）46
2.5环路中的延迟48
2.5.1控制延迟48
2.5.2调制延迟49
2.5.3整个环路延迟51
2.6数字控制设计中使用平均模型52
2.6.1平均模型的局限性52
2.6.2数字控制的变换器的平均模型54
2.7要点总结57
第3章离散时间建模58
3.1离散时间小信号建模58
3.1.1入门实例：开关电感60
3.1.2一般情况63
3.1.3用于PWM的基本类型的离散时间模型64
3.2离散时间模型实例66
3.2.1同步降压变换器66
3.2.2升压变换器72
3.3时不变拓扑的离散时间建模76
3.3.1离散时间建模的等价性78
3.3.2与修正Z变换的关系80
3.3.3Tu(z)的计算80
3.3.4降压变换器实例83
3.4基本Matlab的变换器的离散时间建模83
3.5要点总结87
第4章数字控制88
4.1系统级补偿器的设计88
4.1.1采用双线性变换法直接设计89
4.1.2在z域和p域的数字PID补偿器91
4.2设计例程94
4.2.1电压控制模式时同步降压变换器的数字控制94
4.2.2电流控制模式时升压变换器的数字控制100
4.2.3多环控制模式时同步降压变换器的数字控制102
4.2.4升压功率因数校正器105
4.3变换器的其他传递函数117
4.4驱动器饱和与积分抗饱和措施120
4.5要点总结124
第5章幅值量化126
5.1系统量化126
5.1.1A/D转换器127
5.1.2DPWM量化128
5.2稳态时的解129
5.3无极限环的条件131
5.3.1DPWM与A/D分辨率132
5.3.2积分增益134
5.3.3动态量化效应136
5.4DPWM和A/D转换器实现技术137
5.4.1DPWM硬件实现技术137
5.4.2通过Σ-Δ调制有效改进DPWM的分辨率141
5.4.3A/D转换器142
5.5要点总结143
第6章补偿器的实现144
6.1PID补偿器的实现146
6.2系数的缩放和量化148
6.2.1系数的缩放149
6.2.2系数的量化151
6.3电压控制模式实例：系数量化153
6.3.1并联结构154
6.3.2直接结构156
6.3.3级联结构157
6.4定点控制器的实现161
6.4.1有效的动态范围和硬件的动态范围162
6.4.2信号的上限和L1范数163
6.5电压控制模式实例：定点实现164
6.5.1并联实现166
6.5.2直接实现169
6.5.3级联实现171
6.5.4线性系统和量化后的系统响应对比174
6.6控制器的HDL实现175
6.6.1VHDL实例175
6.6.2Verilog实例178
6.7要点总结179
第7章数字控制的自整定180
7.1自整定技术简介180
7.2可编程的PID结构181
7.3通过注入数字扰动信号实现自整定184
7.3.1工作原理185
7.3.2PD自整定的实现188
7.3.3仿真实例190
7.3.4PD自整定环路的小信号分析192
7.4基于继电器反馈的数字自整定197
7.4.1工作原理198
7.4.2数字式继电器反馈的实现199
7.4.3仿真实例202
7.5实现问题203
7.6要点总结204
附录205
附录A离散时间线性系统和Z变换205
A.1差分方程205
A.1.1强迫响应206
A.1.2自由响应207
A.1.3脉冲响应和系统的模208
A.1.4模的渐进特性209
A.1.5更多实例209
A.2Z变换210
A.2.1定义210
A.2.2性质210
A.3传递函数212
A.3.1稳定性212
A.3.2频率响应212
A.4状态空间表达式213
附录B定点算法和HDL编码214
B.1截断操作和截断误差214
B.2浮点和定点算术系统215
B.3二进制补码（B2C）的定点表示216
B.4信号表示218
B.5B2C数的操作以及HDL实例219
B.5.1符号扩展219
B.5.2对齐220
B.5.3符号取反221
B.5.4LSB和MSB截断222
B.5.5加法和减法223
B.5.6乘法225
B.5.7溢出检测和饱和运算225
附录C规则采样脉冲宽度调制器的小信号相位滞后230
C.1后沿调制器231
C.2前沿调制器234
C.3对称调制器234
参考文献236
前言/序言
原书前言
在连续时域分析、开关变换器的平均模型和模拟控制理论等框架内，人们已经建立电力电子学基础［1-5］。然而，电力电子变换器的控制和管理功能逐步趋于数字化实现，使其基础研究领域延伸至离散时间建模域和数字控制技术。动态系统的数字控制的教科书和课程通常介绍了基础知识，但并未提供深入理解和涉及基于数字控制功率变换器的特殊知识。本书试图填补这一空白，将系统而严谨地介绍基于数字控制的高频开关变换器的基础知识。《高频开关变换器的数字控制》的目标是使读者能够理解、分析、建模、设计功率变换器的数字控制环。其内容涵盖了从系统级传递函数到采用主流硬件描述语言（HDL）如VHDL或者Verilog的实际设计。
《高频开关变换器的数字控制》可作为主修电力电子课程的电气工程研究生的教科书或者作为研究数字控制的功率变换器的工程师和研究人员的参考书。《高频开关变换器的数字控制》假定读者已经熟悉电力电子的基本规律以及连续时间域建模方法和控制技术。熟悉采样系统和离散时间系统的分析有助于理解本书，但这些知识点不是必需的。本书的开始部分会对这些重要的概念进行介绍，此外附录A也总结了离散时间系统的基础知识点。对于一些更加复杂的研究背景，读者可参考一些教科书，例如参考文献[7，8]。
《高频开关变换器的数字控制》结构如下：导论概述了数字控制的高频开关变换器，阐述了研究热点背后的动机，小结了当前关于该领域分析、建模、控制和实现的现状，总结了目前数字控制器的优点（友好的系统能量管理接口，控制功能可编程实现，动态响应和效率的提升，实用的自整定技术）。
第1章回顾了开关变换器连续时间域平均状态建模方法。许多专业图书都介绍了平均小信号建模方法，这部分内容并不是简单的重复，而是意在重点介绍平均小信号建模方法背后的建模方法和假设条件。了解平均建模方法的原理和约束条件有助于理解对数字控制的功率变换器建模时需要不同的建模方法。
第2章介绍了数字控制的变换器中的关键器件，这使得读者无须关注建模的细节就能快速了解模拟控制和数字控制的区别。本章结尾讨论了采用连续时间域平均模型设计数字环路的方法，在实际工程中常采用这种方法，但是这种方法是一种近似方法，仅考虑了采样影响和数字控制延迟。
第3章介绍离散域建模的方法，将数字控制的变换器视为一个数据采样系统，推导z域而不是s域下的小信号动态模型。此外，本章讨论了一些建模实例，以便建立离散时域建模的理论框架。本章进一步建立了连续时间建模与离散建模之间的变换关系。这个变换关系与拓扑结构无关。介绍了一个简单直接向前离散化公式，将变换器的平均小信号模型转化为精确的离散时间域模型。
第4章在第3章提出的离散时间域模型基础上分析了如何直接设计数字补偿器。有关文献介绍了很多设计方法，本书重点介绍了双线性变换法。这种方法的最大的优点是整个设计过程类似连续时间域的设计过程，数字控制的变换器以及数字补偿器都可假设为连续时间域系统，所以直接数字化的设计可利用模拟控制时频域下的设计指标。本章还提到电压模式、电流模式、多环控制的DC-DC变换器以及功率因数校正(PFC)整流器中标准的数字比例积分(PI)补偿器和比例积分微分(PID)补偿器的设计。
第5章介绍了模-数(A/D)转换器的幅度量化误差和数字脉宽调制（DPWM）。数字控制的DC-DC变换器是闭环系统，且存在直流工作点。本章开始部分阐述了该系统中的极限环振荡出现的原因。其次，为避免这种现象的发生，提出了无极限环振荡的条件并给出基本的设计指导建议。本章最后简要概述了DPWM和A/D的结构以及如何实现相关平衡。
第6章介绍了如何实现数字补偿器。首先要考虑补偿器系数的缩放和量化，确定环路幅值增益的误差和穿越频率处的相位误差。其次论述了如何在定点运算环境下实现控制规律，并且提出在控制结构中确定不同信号的字长的方法。考虑到本书重点在于数字控制在高频开关变换器中的应用，本章重点介绍了控制规律的实现过程，并附有VHDL或Verilog硬件语言例程。本书同样也关注在软件中、在微处理器上如何实现这些控制规律。
数字控制的优点在于可自整定，这既有潜力又有挑战。由于这个问题的重要性，故第7章总结了高频开关变换器的数字自整定技术。在简单讨论了数字自整定的基础后，详细提出了两种自整定技术：注入式和继电器式。
《高频开关变换器的数字控制》的目的旨在重点强调数字控制系统设计中的基本理论问题和实际应用技术之间的区别，以便消除离散建模或数字控制理论难以理解和实际应用十分困难的困惑。基于这一想法，本书在理论推导的同时给出了Matlab说明实例。在大多数情况下，几条Matlab命令就能直接完成系统级补偿器的设计，并将结果快速地转化为HDL代码和实施步骤。此外，设计案例贯穿于全书，并在Matlab环境中得到仿真验证。
用户评价
《高频开关变换器的数字控制》这本书，简直就是为我们这些在电力电子领域摸索的工程师量身打造的。我一直觉得，虽然模拟控制技术已经非常成熟，但在面对日新月异的电子产品对电源提出的更高要求时，模拟控制的局限性也越来越明显。这本书恰好抓住了这个痛点，系统地介绍了数字控制在开关变换器中的应用，而且是那种深入骨髓的讲解。 我特别喜欢书中关于“离散化”的章节。要知道，数字控制器本质上是对连续变化的物理量进行采样、处理和输出。如何将我们熟悉的模拟控制算法，比如PID，成功地“翻译”成数字世界的语言，并且不损失太多性能，这可是个技术活。作者在这部分内容上，花了很大的篇幅，从理论推导到实际应用，把各种离散化方法，比如前向欧拉法、后向欧拉法、双线性变换法等，都讲得明明白白。他还深入分析了每种方法的优缺点，比如精度、稳定性和计算复杂度，并且结合了实际的开关变换器模型，给出了如何在不同场景下选择最合适的方法。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我茅塞顿开。 另一个让我眼前一亮的部分是关于“数字控制器件选型”。现在市面上的微控制器、DSP、FPGA琳琅满目，各有各的优势。很多时候，我们都不知道该如何下手。这本书在这方面给出了非常实用的指导。作者详细对比了不同类型数字控制器的核心架构、外设接口、处理能力，以及在功耗和成本上的考量。他还根据不同的应用场景，给出了具体的选型建议。比如，对于一些对实时性要求不高的低功耗应用，他推荐使用小型的MCU；而对于一些需要进行复杂运算和高速数据采集的工业电源，他则建议选择高性能的DSP或FPGA。这种接地气的建议，大大缩短了我们在选型上的摸索时间。 书中对“高级数字控制算法”的介绍也让我印象深刻。除了经典的PID控制，作者还介绍了如模糊控制、自适应控制、模型预测控制（MPC）等更先进的算法。他对这些算法的原理进行了清晰的阐述，并且重点讲解了它们在开关变换器中的具体应用。例如，他详细介绍了如何利用MPC来优化变换器的瞬态响应，如何实现更精确的稳态输出，以及如何处理参数变化和扰动。这些高级算法的介绍，让我看到了数字控制在提升电源性能方面的巨大潜力。 在实践应用方面，这本书也毫不含糊。作者通过大量的案例研究，展示了数字控制在不同类型的开关变换器中的实际应用。无论是用于通信设备的高频DC-DC变换器，还是用于工业控制的AC-DC变换器，书中都给出了详细的设计流程和实现细节。例如，在介绍一种高效的LED驱动电源时，他详细阐述了如何利用数字控制实现恒流输出，如何优化功率因数，以及如何实现闪烁的控制。 此外，书中对“抗干扰和EMC设计”的探讨也给了我很大的启发。数字控制虽然带来了灵活性，但如果设计不当，也可能引入新的电磁干扰问题。作者在这方面给出了很多实用的建议，比如PCB布局、元器件的屏蔽、以及如何利用数字控制来抑制开关噪声。这部分内容对于确保产品的可靠性和通过EMC认证至关重要。 总的来说，《高频开关变换器的数字控制》是一本非常具有价值的书籍。它不仅为我提供了丰富的理论知识，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我强烈推荐给所有在电力电子领域工作的工程师和研究人员。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，对我来说，简直是打开了高频开关变换器控制领域新世界的一扇窗。过去，我更多地是在模拟控制的框架下思考问题，虽然也能解决不少问题，但总觉得在灵活性和智能化方面有所欠缺。这本书，则系统地展示了数字控制的强大力量，以及它如何在高频开关变换器中发挥出前所未有的优势。 我特别欣赏书中关于“数字补偿器参数的整定与在线调整”的章节。PID控制作为最常用的数字控制器，其参数的整定一直是一个挑战。作者在这本书中，不仅介绍了传统的整定方法，更重要的是，他详细讲解了如何利用模型辨识技术来获取变换器的模型参数，并基于这些参数来计算最优的PID参数。他还探讨了如何实现PID参数的在线自整定，以应对变换器参数随温度、负载等因素的变化，从而始终保持最佳的控制性能。 另一大亮点是书中对“数字PWM生成技术及其精度优化”的深入讲解。PWM信号的质量直接影响到开关变换器的效率和输出性能。作者在这部分内容上，不仅详细介绍了主流数字控制器内置PWM模块的工作原理，更着重分析了如何通过软件层面的优化来提高PWM信号的精度。这包括如何实现高分辨率的占空比控制，如何精确控制死区时间以避免直通，以及如何利用三角波或锯齿波发生器来优化PWM波形。他还探讨了如何通过抖动（Jitter）技术来降低EMI辐射，这对于高频设计的工程师来说，是极其宝贵的信息。 让我印象深刻的是，书中还涉及了“数字控制下的电压和电流采样技术及其误差分析”。在数字控制系统中，准确可靠的反馈信号是实现精确控制的基础。作者在这本书中，详细介绍了各种电压和电流采样方法，如电阻分压、电流互变压器、霍尔传感器等，并深入分析了采样过程中的误差来源，包括ADC的量化误差、采样时机的选择、以及滤波器对信号的影响。他还给出了如何通过优化采样策略和数字滤波算法来最小化误差，从而提高控制精度。 在“数字补偿器设计与实现”方面，这本书提供了非常详尽的指导。作者从数字控制系统的基本原理出发，清晰地推导了连续时间域补偿器如何离散化，并详细介绍了各种离散化方法的优缺点。更重要的是，他还结合实际的开关变换器模型，演示了如何利用MATLAB/Simulink等工具进行数字补偿器的设计和仿真，以及如何将设计好的补偿器参数移植到数字控制器中。 此外，书中对“数字控制在特种电源设计中的应用”也进行了深入的介绍。例如，在医疗设备电源中，对纹波和噪声的要求极高，数字控制如何通过先进的滤波算法来满足这些苛刻的要求；在航空航天领域，对电源的可靠性和抗干扰性要求极高，数字控制如何通过冗余设计和智能故障诊断来提高系统的可靠性。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本内容详实、讲解透彻、极具实用价值的书籍。它不仅为我提供了扎实的理论基础，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我将这本书视为我个人技术提升的良师益友，并强烈推荐给我的同行们。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，对我来说，简直是打开了电力电子控制领域新世界的一扇窗。过去，我更多地是在模拟控制的框架下思考问题，虽然也能解决不少问题，但总觉得在灵活性和智能化方面有所欠缺。这本书，则系统地展示了数字控制的强大力量，以及它如何在高频开关变换器中发挥出前所未有的优势。 我特别欣赏书中关于“数字控制器件的软件架构设计”的章节。一个良好的软件架构是实现复杂控制逻辑的关键。作者在这部分内容上，不仅仅是简单地介绍一些基础概念，而是结合了实际的开关变换器控制流程，详细阐述了如何构建一个模块化、可扩展、易于维护的软件架构。他介绍了如何使用实时操作系统（RTOS）来管理多个并发任务，如何进行中断优先级管理以保证实时性，以及如何设计高效的数据采集和处理模块。他甚至还给出了一个完整的代码框架，方便读者借鉴和移植。 另一大亮点是书中对“数字补偿器参数的整定与在线调整”的深入探讨。PID控制作为最常用的数字控制器，其参数的整定一直是一个挑战。作者在这本书中，不仅介绍了传统的整定方法，更重要的是，他详细讲解了如何利用模型辨识技术来获取变换器的模型参数，并基于这些参数来计算最优的PID参数。他还探讨了如何实现PID参数的在线自整定，以应对变换器参数随温度、负载等因素的变化，从而始终保持最佳的控制性能。 让我印象深刻的是，书中还涉及了“数字控制下的多相并联与均流技术”。在需要大功率输出的场合，多相并联开关变换器是常用的解决方案。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制器来实现多相之间的精确均流控制，以保证各相的功率分配均匀，并避免过流。他还探讨了如何利用数字控制器来协调各相的开关时序，以降低输出纹波，并提高整体的效率。 在“高频开关变换器的EMI抑制策略”方面，这本书也给出了非常有价值的指导。电磁干扰（EMI）是高频开关变换器设计中一个普遍存在的问题。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制来优化PWM的开关时序，以减少EMI的产生。他还探讨了如何利用数字滤波器来抑制反馈信号中的高频噪声，以及如何通过软件算法来降低开关过程中产生的电磁辐射。 此外，书中对“数字控制在特种电源设计中的应用”也进行了深入的介绍。例如，在医疗设备电源中，对纹波和噪声的要求极高，数字控制如何通过先进的滤波算法来满足这些苛刻的要求；在航空航天领域，对电源的可靠性和抗干扰性要求极高，数字控制如何通过冗余设计和智能故障诊断来提高系统的可靠性。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本内容详实、讲解透彻、极具实用价值的书籍。它不仅为我提供了扎实的理论基础，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我将这本书视为我个人技术提升的良师益友，并强烈推荐给我的同行们。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，就像一位经验丰富的向导，带领我走进了数字控制的奇妙世界。作为一名在电力电子领域工作多年的工程师，我深知精确、高效的控制对于开关变换器的重要性。这本书，恰恰给了我一套完整的数字控制解决方案。 我特别赞赏书中关于“数字控制器件的硬件接口设计”的讲解。数字控制器的选择固然重要，但如何将其与开关变换器的功率级进行有效的连接，则是实现良好控制的关键。作者在这部分内容上，详细介绍了ADC、PWM、GPIO、SPI、I2C等数字接口的使用方法，并结合具体的开关变换器拓扑，给出了详细的硬件接口设计指南。例如，在设计一个高频DC-DC变换器时，他会详细讲解如何将ADC的时钟与PWM的时钟进行同步，如何选择合适的GPIO来驱动功率开关，以及如何利用SPI或I2C接口与外围设备进行通信。 另一大亮点是书中对“数字补偿器的在线调整与自适应控制”的探讨。传统的数字补偿器设计，一旦参数确定，就难以进行动态调整。这本书则介绍了如何利用数字控制器实现补偿参数的在线调整，甚至是可以根据运行环境的变化，实现自适应控制。例如，作者在这本书中，详细讲解了如何利用最小二乘法等算法，来实时辨识变换器的模型参数，并根据辨识结果，动态调整补偿器的增益和极点，以保持最优的控制性能。 让我印象深刻的是，书中还涉及了“数字控制下的软开关技术优化”。软开关技术是提高高频开关变换器效率的关键，而数字控制为实现更精确、更灵活的软开关控制提供了可能。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制器来精确地检测开关管的电压和电流过零点，从而实现零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）。他还探讨了如何利用数字控制来动态调整死区时间，以优化软开关的效果，并减少相关的损耗。 在“高频开关变换器的EMI抑制”方面，这本书也给出了非常有价值的建议。电磁干扰（EMI）是高频开关变换器设计中一个棘手的问题。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制来优化PWM的开关时序，以减少EMI的产生。他还探讨了如何利用数字滤波器来抑制反馈信号中的高频噪声，以及如何通过软件算法来降低开关过程中产生的电磁辐射。 此外，书中对“数字控制在功率因数校正（PFC）电路中的应用”也进行了深入的介绍。功率因数校正是现代电源设计的重要指标。作者在这本书中，详细讲解了如何利用数字控制器来实现升压型PFC电路的恒流控制，如何精确地跟踪输入电流的基波分量，以及如何实现高功率因数。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本集理论、实践、前沿技术于一体的优秀著作。它不仅为我提供了丰富的理论知识，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我将这本书视为我个人技术提升的良师益友，并强烈推荐给我的同行们。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，如同一股清流，为我这个长期浸淫在模拟控制世界的工程师带来了新的视角和无限的可能。一直以来，开关变换器的控制核心多是模拟芯片，虽然稳定可靠，但在应对日益复杂的应用场景和智能化需求时，总觉得有些力不从心。这本书的出现，让我看到了数字控制的强大潜力和无限前景。 我特别喜欢书中关于“数字控制器件选择与评估”的那部分内容。作者并没有简单地罗列市面上的各种微控制器，而是从应用需求出发，详细分析了不同类型控制器在处理能力、存储空间、外设接口、功耗以及开发生态等方面的差异。他甚至还给出了一个评估框架，帮助工程师根据具体的项目需求，快速筛选出最合适的数字控制器。例如，对于一些对实时性要求极高的应用，他会推荐具有高性能DSP核和丰富外设的控制器；而对于一些成本敏感且对功能要求不高的应用，则可以选择一些主流的ARM Cortex-M系列MCU。这种接地气的分析，让我觉得非常实用。 另一大亮点是书中对“数字PWM生成技术”的深入讲解。PWM（脉冲宽度调制）是开关变换器的核心控制手段，而数字PWM的生成方式直接影响到输出电压和电流的精度。作者在这部分内容上，详细介绍了如何利用数字控制器内置的PWM模块来实现高分辨率、多通道的PWM信号生成。他还探讨了如何通过软件算法来对PWM信号进行细致的调整，比如如何实现死区时间的精确控制，如何进行三角波的调制，以及如何实现相移控制等。这对于提升变换器的效率和降低电磁干扰至关重要。 书中对“数字电压与电流反馈回路设计”的讲解也让我受益匪浅。在数字控制系统中，电压和电流的反馈信号需要通过ADC进行数字化。作者在这部分内容上，详细分析了采样时机、采样方式、量化误差对控制精度的影响，并给出了如何选择合适的采样策略来优化控制性能。他还探讨了如何利用数字滤波器来抑制反馈信号中的噪声，以及如何实现更精确的电压和电流调节。 让我印象深刻的是，书中还涉及了“数字控制下的电源保护与故障诊断”。现代电力电子设备对安全性和可靠性要求越来越高，而数字控制为实现智能化的保护提供了可能。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制器来实时监测电源的各种运行参数，比如电压、电流、温度等，并基于这些参数实现过压、过流、欠温、过温等多种保护功能。他还探讨了如何利用数字控制来进行故障诊断，并提供详细的故障信息，这对于后续的维护和维修非常重要。 此外，书中对“数字控制在多相开关变换器中的应用”也进行了深入的介绍。多相开关变换器在提高功率密度和降低输出纹波方面具有显著优势。作者在这本书中，详细讲解了如何利用数字控制器来实现多相之间的均流控制，如何协调各相的开关时序，以及如何实现整体的功率管理。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本内容丰富、讲解透彻、极具实用价值的书籍。它不仅为我提供了扎实的理论基础，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我强烈推荐给所有对开关变换器数字控制技术感兴趣的工程师和学生。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，确实是一部令人印象深刻的著作。在我拿到它之前，对于数字控制在开关变换器中的应用，我总觉得有些零散的概念。但这本书将这一切都串联了起来，并且深入到了细节之中。 我尤其欣赏书中对于“采样与量化”这一基础环节的细致讲解。在数字控制系统中，ADC（模数转换器）的性能直接关系到整个系统的控制精度。作者在这部分内容上，不仅介绍了不同类型ADC的工作原理，比如SAR、Delta-Sigma等，更深入地分析了采样率、分辨率、量化误差以及混叠失真等问题。他还结合开关变换器的实际模型，给出了如何选择合适的ADC，以及如何通过采样算法来最小化量化误差，从而提高控制的精度和稳定性。这一点对于我这种非常注重细节的工程师来说，是非常宝贵的。 书中对“数字补偿器设计”的讲解也十分清晰。传统的模拟补偿器设计，我们习惯于使用伯德图和根轨迹图。这本书则将这些概念延伸到了数字域。作者详细介绍了如何根据数字控制器的离散化模型，设计出数字化的PID补偿器，以及如何利用数字工具来分析补偿器的频率响应和稳定性。他甚至还探讨了如何利用数字控制实现更灵活的补偿策略，比如如何根据负载变化动态调整补偿参数，以获得更好的瞬态响应和稳态精度。 让我感到惊喜的是，书中还涉及了“数字电源监控与诊断”的部分。在现代化的电力电子系统中，对电源的实时监控和故障诊断能力越来越重要。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制器来采集电源的运行参数，比如电压、电流、温度、功率等，并将其上传到监控系统。他还探讨了如何通过软件算法来检测电源的异常状态，比如短路、过载、开路等，并及时发出警报或进行相应的保护。 在“高频开关变换器的拓扑结构”方面，这本书也给出了非常全面的介绍，并且重点强调了数字控制如何在这种拓扑结构下发挥优势。例如，在介绍LLC谐振变换器时，作者详细讲解了如何利用数字控制来精确地跟踪谐振频率，如何实现软开关，以及如何优化功率传输。他还探讨了如何利用数字控制来克服传统模拟控制在处理LLC变换器复杂动态特性方面的困难。 书中对“高频开关变换器的效率优化”的探讨也让我深受启发。作者在这本书中，列举了多种通过数字控制手段来提升效率的方法。比如，如何利用数字控制来实现更精准的零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），如何通过动态调整开关频率来优化不同负载下的效率，以及如何利用数字控制器来监测和管理变换器的损耗。 此外，书中对“数字控制在新能源并网逆变器中的应用”也进行了深入的介绍。随着新能源技术的飞速发展，并网逆变器在电力电子领域扮演着越来越重要的角色。作者在这本书中，详细讲解了如何利用数字控制来实现并网逆变器与电网的同步，如何控制输出电流的幅度和相位，以及如何实现并网逆变器的最大功率点跟踪（MPPT）。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》这本书，是电力电子领域的一本不可多得的宝藏。它内容详实，讲解透彻，并且紧跟行业发展趋势。我将这本书视为我个人技术提升的良师益友，并强烈推荐给我的同行们。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，如同一本精心编织的锦缎，将高频开关变换器数字控制的每一个细节都展现得淋漓尽致。作为一名深耕电力电子领域多年的工程师，我一直期待着一本能够系统性地解答数字控制在开关变换器中应用的权威著作，而这本书，无疑满足了我的所有期待。 我尤其对书中关于“数字控制器件的软件架构设计”的章节留下了深刻的印象。在实际的嵌入式开发中，一个清晰、高效的软件架构是保证系统稳定性和可维护性的基石。作者在这部分内容上，详细介绍了如何构建一个模块化的软件架构，包括如何划分任务，如何进行实时操作系统（RTOS）的应用，以及如何进行中断管理。他还结合了实际的开关变换器控制流程，给出了一个完整的软件设计示例，从传感器信号采集到PWM输出控制，每一个环节都清晰明了。 另一大亮点是书中对“数字PID控制器参数的整定方法”的深入分析。虽然PID控制是数字控制中最基本也是最常用的算法，但如何对其参数进行有效的整定，却是一个需要经验积累的过程。作者在这本书中，不仅介绍了传统的 Ziegler-Nichols 方法，还详细讲解了基于模型辨识的参数整定方法，以及如何利用遗传算法或粒子群优化算法来搜索最优的PID参数。他还探讨了如何实现PID参数的在线自整定，以应对变换器参数的变化。 让我感到惊喜的是，书中还涉及了“数字控制下的谐振变换器的高级控制策略”。谐振变换器由于其固有的软开关特性，在效率方面具有优势，但其控制复杂度也相对较高。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制器来实现LLC、ZVS等谐振变换器的精确频率跟踪，如何实现最优的功率传输，以及如何应对负载变化带来的影响。他还探讨了如何利用数字控制来实现多模控制，以在不同工作区域都达到最优的效率。 在“高频开关变换器的多目标优化”方面，这本书也给出了非常有价值的指导。在实际应用中，我们往往需要在效率、功率密度、成本、EMI等多个目标之间进行权衡。作者在这本书中，详细介绍了如何利用数字控制来实现这些多目标优化。例如，他探讨了如何通过软件算法来动态调整开关频率和占空比，以在不同负载下都达到最优的效率；他还介绍了如何利用数字控制器来监测和管理变换器的温升，以实现更高的功率密度。 此外，书中对“数字控制在特种电源中的应用”也进行了深入的介绍。比如，在高功率密度、高电压输出的场合，数字控制如何发挥其精准控制的优势；在对电源的动态响应要求极高的场合，数字控制又如何通过快速的算法实现优异的瞬态性能。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本内容详实、讲解透彻、极具实用价值的书籍。它不仅为我提供了扎实的理论基础，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我将这本书视为我个人技术提升的良师益友，并强烈推荐给我的同行们。
评分拿到《高频开关变换器的数字控制》这本书，我的第一感觉就是“有料”。这本书的厚度就足以说明作者在其中倾注了大量的心血。翻开目录，看到那些关于数字采样、数字补偿、高级控制算法的章节，我就知道这不是一本泛泛而谈的书，而是真正要深入到核心技术去的。 我尤其关注了书中关于数字控制环路设计的部分。以往我更多的是在模拟控制领域进行环路补偿，对于数字补偿的设计，总觉得有些抽象。但这本书用非常形象的比喻和详细的推导，将数字补偿的设计过程展现在我面前。例如，作者在解释如何将连续时间域的补偿器离散化时，并没有直接给出公式，而是从数字采样和量化的角度，一步步地引导读者理解其中的数学原理。他还详细对比了零极点匹配法、双线性变换法等不同的离散化方法，并分析了它们在精度和稳定性上的差异，这让我对数字补偿的设计有了更深刻的理解。 书中对各种数字控制器的特性分析也十分到位。作者详细介绍了DSP、FPGA以及高性能MCU等不同类型数字控制器的优缺点，并结合实际应用场景，给出了如何选择合适控制器的建议。例如，在设计对响应速度要求极高的伺服驱动电源时，他推荐使用具有高速ADC和DSP核心的控制器，并给出了具体的配置方案。这对于我这种需要在众多控制器中做出选择的工程师来说，简直是雪中送炭。 另外，书中对数字控制在软开关技术中的应用进行了深入的探讨。高频开关变换器的损耗很大一部分来自于开关过程中的硬开关损耗，而软开关技术（如ZVS和ZCS）能够有效地降低这些损耗。作者在这本书中，详细讲解了如何利用数字控制来实现精确的软开关触发，以及如何根据变换器的负载变化动态调整开关时序，以实现最优的软开关效果。他甚至还涉及了一些高级的控制策略，比如如何利用数字控制实现更宽范围的ZVS/ZCS，这对于提高变换器的整体效率具有重要意义。 书中也涵盖了数字控制在电源保护方面的设计。传统的电源保护大多依赖于模拟电路，而数字控制则提供了更灵活、更智能的保护方案。作者在这本书中，详细介绍了如何利用ADC采集电压、电流等参数，并通过软件算法实现过压、过流、欠压、过温等多种保护功能。他还探讨了如何利用数字控制实现动态响应的保护，以及如何根据不同的故障类型，采取不同的保护措施，从而最大程度地保护电路和负载。 让我印象深刻的是，书中对于谐振变换器的数字控制也进行了深入的介绍。谐振变换器在效率和功率密度方面具有优势，但其控制复杂度也相对较高。作者在这本书中，详细阐述了如何利用数字控制来精确地跟踪谐振频率，以及如何实现谐振变换器的软启动和软关断。他还探讨了如何利用数字控制来优化谐振变换器的功率传输特性，这对于追求高效率和高功率密度的应用场景非常关键。 这本书的内容让我受益匪浅。我过去在实践中遇到的一些瓶颈，在这本书的帮助下，似乎都有了豁然开朗的感觉。它不仅仅是一本技术手册，更像是一本充满了智慧和经验的指南。我强烈推荐给任何对高频开关变换器的数字控制感兴趣的同行。
评分这部《高频开关变换器的数字控制》真是一本让我大开眼界的好书！作为一名在电力电子领域摸爬滚打多年的工程师，我一直对高频开关变换器的动态特性和控制策略深感兴趣。过去，我接触的资料大多集中在模拟控制，虽然扎实，但在应对越来越复杂的电源需求和智能化控制趋势时，总觉得有些力不从心。这本书的出现，无疑为我打开了一扇新的大门。 从整体结构来看，作者的编排非常有条理。开篇就对高频开关变换器的基本原理进行了清晰的梳理，为读者打下了坚实的基础。随后，他深入浅出地介绍了数字控制在开关变换器中的应用，包括数字控制器件的选择、采样技术、量化误差、以及数字PID控制算法的设计与实现。我尤其欣赏书中关于数字采样技术部分的讲解，它不仅解释了为何要进行数字采样，更细致地剖析了不同采样方法的优缺点，以及如何通过优化采样点来提高控制精度和稳定性。这一点对于那些希望深入理解数字控制背后原理的读者来说，至关重要。 更让我惊喜的是，书中不仅仅停留在理论层面，而是花了大量篇幅介绍实际的工程应用。作者分享了大量的案例研究，涵盖了DC-DC变换器、AC-DC变换器等多种类型的开关变换器。他详细讲解了如何根据具体的应用需求，选择合适的数字控制器，如何设计数字控制环路，以及如何通过仿真和实验来验证控制器的性能。例如，在介绍一种面向通信电源的高频DC-DC变换器时，作者详细阐述了如何利用DSP实现零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），从而极大地提高了变换器的效率。他还探讨了如何利用数字控制实现软启动、过压保护、过流保护等功能，这些都是实际工程中必不可少的设计考虑。 此外，书中对数字控制算法的深入剖析也让我受益匪浅。作者不仅介绍了经典的PID控制，还深入探讨了更先进的控制策略，如模糊控制、自适应控制和模型预测控制（MPC）。他对每种算法的原理、优缺点以及在开关变换器中的具体应用都进行了详尽的阐述。特别是关于MPC的部分，书中给出了如何建立开关变换器的数学模型，以及如何利用MPC来优化瞬态响应和稳态精度，这对于追求极致性能的工程师来说，无疑是一份宝贵的参考。 另一大亮点是书中对不同数字控制平台和开发工具的介绍。作者没有局限于单一的微控制器，而是对ARM Cortex-M系列、DSP等主流平台进行了横向对比，并分析了它们在性能、功耗、外设支持等方面的差异。他还介绍了如何使用MATLAB/Simulink等工具进行数字控制算法的设计和代码生成，这极大地简化了开发流程，提高了工程师的工作效率。对于初学者来说，这部分内容就像一个导航，能帮助他们快速找到适合自己的开发路径。 让我印象深刻的还有书中关于抗干扰和EMC设计的讨论。数字控制的引入，使得高频开关变换器的设计更加灵活，但也带来了新的挑战，尤其是在电磁兼容性方面。作者在这方面也进行了深入的探讨，从PCB布局、元器件选型到滤波器设计，都给出了一些非常实用的建议。他还提到了如何利用数字控制来抑制噪声，例如通过抖动时钟、优化开关时序等，这在提高产品可靠性和满足法规要求方面起到了关键作用。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本集理论、实践、前沿技术于一体的优秀著作。它不仅适合那些想要系统学习数字控制技术的工程师，也适合那些希望将数字控制应用于实际产品开发的科研人员。这本书的内容翔实，讲解清晰，图文并茂，让我感觉像是有一位经验丰富的导师在身边悉心指导。它为我解决了很多在实际工作中遇到的难题，也激发了我更多的创新灵感。
评分《高频开关变换器的数字控制》这本书，简直就是我近期的“案头宝典”。作为一名对电力电子技术充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够清晰、系统地梳理高频开关变换器数字控制理论与实践的书籍。这本书，以其详实的论述和深刻的见解，完全满足了我的需求。 我特别欣赏书中对“数字控制器件的选型与评估”所进行的细致分析。作者没有停留在简单的参数对比，而是深入分析了不同类型数字控制器（如DSP、FPGA、高性能MCU）在处理能力、存储资源、外设接口、功耗、成本以及开发生态系统等方面的优劣。更让我受益匪浅的是，书中提供了一个基于应用场景的决策流程，帮助读者如何根据具体的项目需求，在众多控制器中做出最明智的选择。例如，在讨论通信电源设计时，他会重点分析DSP在高速运算和实时控制方面的优势；而在考虑物联网设备电源时，则会侧重于低功耗MCU的应用。 另一大亮点是书中对“数字PWM生成技术及其精度优化”的深入讲解。PWM信号的质量直接影响到开关变换器的效率和输出性能。作者在这部分内容上，不仅详细介绍了主流数字控制器内置PWM模块的工作原理，更着重分析了如何通过软件层面的优化来提高PWM信号的精度。这包括如何实现高分辨率的占空比控制，如何精确控制死区时间以避免直通，以及如何利用三角波或锯齿波发生器来优化PWM波形。他还探讨了如何通过抖动（Jitter）技术来降低EMI辐射，这对于高频设计的工程师来说，是极其宝贵的信息。 让我印象深刻的是，书中还涉及了“数字控制下的电压和电流采样技术及其误差分析”。在数字控制系统中，准确可靠的反馈信号是实现精确控制的基础。作者在这本书中，详细介绍了各种电压和电流采样方法，如电阻分压、电流互变压器、霍尔传感器等，并深入分析了采样过程中的误差来源，包括ADC的量化误差、采样时机的选择、以及滤波器对信号的影响。他还给出了如何通过优化采样策略和数字滤波算法来最小化误差，从而提高控制精度。 在“数字补偿器设计与实现”方面，这本书提供了非常详尽的指导。作者从数字控制系统的基本原理出发，清晰地推导了连续时间域补偿器如何离散化，并详细介绍了各种离散化方法的优缺点。更重要的是，他还结合实际的开关变换器模型，演示了如何利用MATLAB/Simulink等工具进行数字补偿器的设计和仿真，以及如何将设计好的补偿器参数移植到数字控制器中。 此外，书中对“数字控制在特殊应用场景下的挑战与解决方案”也进行了深入的探讨。例如，在低功耗应用中，如何实现数字控制器的休眠和唤醒策略；在强干扰环境下，如何利用数字滤波和抗混叠技术来保证控制的稳定性；以及在极端温度条件下，如何确保数字控制器的可靠运行。 总而言之，《高频开关变换器的数字控制》是一本内容详实、讲解透彻、极具实用价值的书籍。它不仅为我提供了扎实的理论基础，更给我带来了许多解决实际工程问题的思路和方法。我将这本书视为我个人技术提升的良师益友，并强烈推荐给我的同行们。
评分书印刷得很好，不错
评分还可以，纸质不错
评分非常好的一本书
评分电力电子变换器建模书里比较权威的了
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评分非常满意的一次购物
评分哈哈哈
评分不忘初心，牢记使命，为新时代祖国的国防建设献出绵薄之力。
评分价格实惠，物流快，图书质量好
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