Power-Switching Converters pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Ang, Simon S./ Oliva, Alejandro

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2005-3

价格:$ 124.24

装帧:HRD

isbn号码:9780824722456

丛书系列:

图书标签:

Power Electronics
Switching Converters
DC-DC Converters
Power Supply Design
Control Systems
Analog Circuits
Semiconductor Devices
Energy Conversion
Electrical Engineering
Renewable Energy

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具体描述

After nearly a decade of success owing to its thorough coverage, abundance of problems and examples, and practical use of simulation and design, Power-Switching Converters enters its second edition with new and updated material, entirely new design case studies, and expanded figures, equations, and homework problems. This textbook is ideal for senior undergraduate or graduate courses in power electronic converters, requiring only systems analysis and basic electronics courses. The only text of such detail to also include the use of PSpice and step-by-step designs and simulations, Power-Switching Converters, Second Edition covers basic topologies, basic control techniques, and closed-loop control and stability. It also includes two new chapters on interleaved converters and switched capacitor converters, and the authors have added discrete-time modeling to the dynamic analysis of switching converters. The final two chapters are dedicated to simulation and complete design examples, respectively. PSpice examples and MATLAB scripts are available for download from the CRC Web site. These are useful for the simulation of students' designs. Class slides are also available on the Internet. Instructors will appreciate the breadth and depth of the material, more than enough to adapt into a customized syllabus. Students will similarly benefit from the more than 440 figures and over 1000 equations, ample homework problems, and case studies presented in this book.

好的，这是关于一本假设名为《Power-Switching Converters》的图书的不包含其内容的详细简介，旨在提供一个内容丰富且自然流畅的描述，避免任何技术性重叠或AI痕迹。深入理解现代电力电子系统：面向能源效率与可持续发展的电源拓扑与控制策略图书名称：《现代高频电源系统设计与优化》作者： [此处可想象一位在电源工程领域深耕多年的资深专家] 出版年份： 2024年页数：约850页目标读者：电力电子工程师、系统架构师、高级电子工程专业学生、致力于可再生能源集成和高效能计算基础设施的研发人员。 --- 内容概述：《现代高频电源系统设计与优化》是一部全面而深入探讨当代电力转换技术前沿的专业著作。本书聚焦于在日益严苛的能效标准和快速迭代的半导体技术背景下，如何构建兼具高功率密度、卓越瞬态响应和极高可靠性的电源解决方案。它避开了对传统、成熟的（如工频开关）技术的冗余讨论，而是将核心精力集中在高频化、智能化与模块化的趋势之上。本书的核心理念在于，现代电源不再仅仅是能量的搬运工，更是系统性能、成本控制和环境影响的关键决定因素。因此，我们着重剖析了超越传统开关管限制的新型拓扑结构、创新的磁性元件集成技术，以及实现这些复杂系统稳定运行所需的先进控制算法。第一部分：新一代功率器件与热管理革命 (约25%) 本部分首先为读者构建了理解未来电源系统的基础框架，侧重于支撑高频运行的物理层技术。章节重点： 1. 宽禁带半导体的深层特性解析 (SiC与GaN)：详细分析了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在高频、高温和高电压下的实际表现与局限性。重点讨论了米勒电容效应（Miller Effect）在GaN器件中的差异处理、寄生参数对开关损耗的实际影响，以及如何根据不同的应用场景（如车载充电或数据中心供电）选择最优器件平台。 2. 高密度热管理策略：鉴于高频带来的功率密度急剧增加，本章深入探讨了被动与主动散热技术。内容涵盖了先进的散热介质（如相变材料PCM）、微通道液冷技术在功率模块中的应用案例，以及如何通过有限元分析（FEA）工具优化热阻路径，实现器件寿命的精确预测。 3. 封装技术对系统性能的制约：分析了传统引线键合（Wire Bonding）在高频下引入的电感和电容对开关速度的限制。重点介绍了模块化封装（如LGA、CoWoS技术在功率模块中的初步应用）如何实现低引线电感设计，从而释放SiC/GaN的全部潜能。第二部分：先进变换器拓扑与磁性元件集成 (约35%) 本部分是本书的基石，系统地介绍了为提升效率和功率密度而设计的非传统电源结构，并着重解决了高频下磁性元件设计的核心难题。章节重点： 1. 谐振与软开关技术深度探究：详细分析了LLC谐振变换器、QR（准谐振）和全桥ZVS（零电压开关）拓扑的动态特性。着重讨论了如何通过优化谐振网络元件的元件容差，以应对输入电压或负载的剧烈变化，保持开关管的软开关状态。 2. 多电平与级联拓扑的应用：探讨了用于中高压应用的串联级联H桥（CHB）和中点箝位（NPC）拓扑在电动汽车逆变器和电网侧并网设备中的优势。本书提出了一种新型的去中心化电平控制方法，用以平衡级联单元间的电压偏差。 3. 集成化磁性元件设计（Magnetics Integration）：强调了磁性元件（变压器、电感）体积是限制电源系统尺寸的关键瓶颈。本章详细介绍了多层PCB集成变压器、平面变压器（Planar Transformer）的设计准则，以及如何利用3D打印技术快速迭代和优化磁芯的绕组结构，以最小化漏感和集肤/邻近效应损耗。 4. 分布式电源架构（DPA）的拓扑优化：针对服务器和数据中心应用，分析了多级、低电压大电流输出的挑战，重点介绍高频隔离的DC-DC结构，例如Buck-Boost的改进型拓扑，以实现更高的转换效率和更快的负载瞬态响应。第三部分：数字化控制、智能诊断与系统级可靠性 (约30%) 现代电源系统越来越依赖复杂的数字算法来优化性能并实现自适应运行。本部分专注于先进的控制理论及其在电源系统中的实践。章节重点： 1. 数字控制器的选型与实现：对比了专用DSP、高性能FPGA与高性能微控制器（MCU）在电源环路控制中的适用性。详细演示了如何利用C2000系列DSP实现高精度数字PID、内模控制（IMC）以及先进的内环电流模式控制。 2. 基于模型的预测控制（MPC）在电源中的应用：深入讲解了MPC如何通过预测系统未来状态，实现对PWM占空比或开关频率的优化决策，尤其适用于具有非线性特性的变换器，以最小化输出纹波和提高动态性能。 3. 系统状态的在线监测与健康评估（PHM）：引入了传感器融合技术，利用电压、电流、温度的实时数据，结合机器学习算法（如基于LSTM的网络），建立电源模块的退化模型。本章提供了如何提前预警元件失效（如电解电容寿命衰减）的实用流程。 4. 电磁兼容性（EMC）的源头设计：阐述了高频开关对EMI辐射的生成机理。提供了一种自适应的布局和屏蔽设计方法，强调在PCB布局阶段如何通过优化回路面积和最小化电流环路来实现内置的EMC抑制，而非依赖昂贵的外部滤波器。第四部分：面向未来能源转型的关键应用案例分析 (约10%) 最后一部分将理论与实际紧密结合，展示了上述技术在当前最重要的能源转型领域中的落地实践。章节重点： 1. 电动汽车（EV）车载电源系统（OBC与DCDC）：分析了800V平台对SiC逆变器的高性能要求，以及高频隔离如何减小辅助电源（如12V/48V母线）的体积和重量。 2. 数据中心与AI计算的供电挑战：探讨了48V/1V供电架构（PoL，Power-on-Load）的设计，重点分析了在极低电压下如何实现毫秒级的瞬态响应控制，以满足高性能CPU/GPU的瞬间峰值需求。 3. 电网侧储能变流器（PCS）的冗余与模块化设计：介绍了适用于兆瓦级储能系统的模块化PCS设计，强调了并联控制的稳定性和故障穿越能力。 --- 本书特色：实践导向：几乎每章都包含至少两个详细的仿真模型验证或实际原型测试的案例剖析。前瞻性视野：紧密结合最新的半导体工艺进步和控制理论，确保内容的时效性和指导价值。工具链整合：详细说明了如何使用Simscape Electrical, MATLAB/Simulink以及SPICE软件进行复杂的系统级建模和验证。本书旨在为读者提供一个清晰的路线图，使他们能够超越传统的设计范式，成功驾驭下一代高功率密度、高效率电源系统的复杂性与挑战。