雙主動全橋DC-DC變換器的理論和應用技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙彪，宋強 著

圖書標籤:

• DC-DC變換器
• 全橋變換器
• 雙主動
• 電力電子
• 開關電源
• 新能源
• 電機驅動
• 控製技術
• 理論分析
• 應用設計

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030528964

版次：1

商品編碼：12114713

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：228

正文語種：中文

內容簡介

本書在概述DAB的産生背景和應用現狀的基礎上，係統的論述瞭DAB的基礎理論及其應用技術，包括DAB的工作原理、控製方法、解析模型、運行特性、設計實現方法、衍生拓撲、在交直流輸、配電係統的應用等。本書研究成果既具有較強的學術價值，又具有較強的工程實用價值，可為電力電子及其相關專業師生、工程技術人員提供學術和工程應用參考。

《新型拓撲與控製策略在DC-DC變換器中的創新實踐》 本書深入探討瞭現代DC-DC變換器技術的前沿進展，特彆聚焦於那些能夠顯著提升效率、功率密度和係統可靠性的新型拓撲結構與先進控製策略。本書旨在為從事電力電子設備研發、係統設計與優化的工程師、研究人員以及高年級本科生和研究生提供一套全麵而深入的理論指導和實踐參考。 第一部分：新型DC-DC變換器拓撲的理論基礎與設計原理 本部分將對當前電力電子領域湧現齣的具有顛覆性潛力的DC-DC變換器拓撲進行係統性的梳理與分析。我們將不僅僅停留在對現有經典拓撲（如Buck, Boost, Buck-Boost, Cuk, SEPIC, ZETA等）的復習，而是著重於分析它們在應對日益增長的高功率密度、高效率和寬輸入電壓範圍等挑戰時所錶現齣的局限性，並在此基礎上引入和闡述一係列新型拓撲。 諧振軟開關技術及其在新型拓撲中的應用： 諧振技術是實現零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）的關鍵。我們將詳細介紹不同類型的諧振電路（如LLC、LCC、HSL等）的設計原理、參數選擇以及它們如何與DC-DC變換器拓撲相結閤，以顯著降低開關損耗，提升效率。本書將對比分析不同諧振方式的優缺點，以及它們對變換器性能和EMI錶現的影響。 多階段變換器與混閤拓撲： 針對大功率和寬壓比應用，多階段變換器往往是必不可少的。我們將深入研究各種串聯、並聯或串並聯混閤的變換器結構，例如兩級變換器（DC-AC-DC或DC-DC-DC）、多倍壓變換器等。特彆地，我們將著重分析這些拓撲如何通過閤理分擔電壓和電流應力，從而實現更高的效率和功率密度。 基於新型器件的拓撲設計： 隨著GaN（氮化鎵）和SiC（碳化矽）等寬禁帶半導體器件的快速發展，其高開關頻率、低導通損耗和高耐壓能力為DC-DC變換器帶來瞭新的設計契機。本書將探討如何根據新型器件的特性，設計更緊湊、更高效的變換器拓撲，包括采用更高開關頻率的諧振變換器，以及利用GaN/SiC器件實現的高頻低損耗硬開關變換器。 模塊化與分布式變換器拓撲： 在分布式電源係統和高可靠性應用中，模塊化和分布式變換器拓撲展現齣獨特的優勢。我們將介紹如何通過並聯、串聯或分布式控製實現高功率模塊化，以及分布式變換器在減少布綫損耗、提高係統冗餘度等方麵的應用。 先進的功率集成與封裝技術： 功率密度是衡量DC-DC變換器性能的重要指標。本書將探討如何通過先進的功率集成技術，如三維堆疊、多芯片模組（MCM）以及新型封裝材料，來減小變換器的體積和重量，同時保證良好的散熱性能。 第二部分：先進控製策略在DC-DC變換器中的創新實踐 除瞭拓撲結構，控製策略的優化對於DC-DC變換器的性能提升同樣至關重要。本部分將聚焦於當前研究和應用中最具創新性和實用性的控製方法。 基於模型預測控製（MPC）的DC-DC變換器： MPC是一種先進的控製策略，它利用係統的模型來預測未來的係統行為，並據此優化控製信號。我們將詳細介紹MPC在DC-DC變換器中的建模方法、預測算法以及約束處理，並重點分析其在提升瞬態響應、抑製紋波、優化效率以及實現多目標控製方麵的優勢。 自適應與魯棒控製技術： 麵對工作條件的變化（如負載變化、輸入電壓波動、器件參數漂移等），自適應和魯棒控製能夠保證變換器的穩定性和性能。本書將介紹不同類型的自適應控製器（如模糊自適應、神經網絡自適應）和魯棒控製器（如H∞控製），並分析它們在DC-DC變換器中的具體實現。 數字控製與混閤信號控製： 隨著數字處理能力的提升，數字控製已成為DC-DC變換器的主流。我們將深入探討數字控製器的設計，包括采樣、量化、數字濾波以及PWM生成等環節。此外，本書還將介紹混閤信號控製，即將模擬和數字控製相結閤，以充分發揮各自優勢，實現更精細和高效的控製。 智能化與機器學習在控製中的應用： 機器學習，特彆是深度學習，正逐漸被引入到DC-DC變換器控製領域。我們將探討如何利用機器學習算法來實現故障診斷、性能優化、自學習參數調整等功能，從而使DC-DC變換器具備更強的自主性和適應性。 多變量耦閤控製與解耦策略： 對於具有多個輸入輸齣或復雜動態特性的DC-DC變換器，實現精確的多變量控製是一個挑戰。本書將介紹耦閤控製和解耦控製的設計技術，以實現對多個輸齣電壓或電流的獨立精確控製，或者實現對不同性能指標（如效率與響應速度）的權衡。 無傳感器控製技術： 在一些對成本或可靠性要求極高的應用中，去除傳感器能夠簡化係統設計並降低成本。本書將介紹無傳感器控製在DC-DC變換器中的原理和實現方法，包括基於模型估計或利用特定拓撲特性的無傳感器控製方案。 第三部分：DC-DC變換器在關鍵領域的應用拓展與集成挑戰 本部分將聚焦於DC-DC變換器在當前熱門技術領域中的具體應用，以及在集成化過程中麵臨的技術挑戰。 電動汽車（EV）和混閤動力汽車（HEV）電源係統： 在電動汽車領域，DC-DC變換器扮演著核心角色，負責電池電壓的升壓或降壓，為車載電器供電。本書將分析DC-DC變換器在EV/HEV係統中的設計要求，如高效率、高功率密度、寬輸入輸齣電壓範圍、熱管理以及EMC兼容性，並探討先進拓撲和控製策略如何滿足這些需求。 可再生能源發電係統（太陽能、風能）： 太陽能光伏陣列和風力發電機輸齣的電壓往往是不穩定的，需要DC-DC變換器將其調整至穩定的直流電壓。本書將重點介紹最大功率點跟蹤（MPPT）技術在DC-DC變換器中的實現，以及針對不同類型可再生能源特性的優化設計。 數據中心與服務器電源： 高效率、高可靠性和功率密度的DC-DC變換器是數據中心和服務器電源的關鍵組成部分。本書將探討如何在這些應用中實現多路輸齣、高功率密度以及優異的動態響應。 物聯網（IoT）與低功耗設備： 針對物聯網和低功耗設備，DC-DC變換器需要具備極低的靜態功耗和高效的能量轉換能力。本書將介紹超低功耗DC-DC變換器（如能量收集電源）的設計挑戰和解決方案。 高壓DC（HVDC）輸電與柔性交流輸電係統（FACTS）： 在高壓直流輸電和FACTS設備中，大功率DC-DC變換器作為關鍵的能量轉換節點，對係統的穩定性和效率至關重要。本書將探討高壓大功率DC-DC變換器的設計挑戰，包括絕緣、均壓、散熱以及可靠性保障。 集成化挑戰與封裝技術： 隨著DC-DC變換器嚮更高集成度和更高功率密度的方嚮發展，係統集成和封裝技術變得越來越重要。本書將分析功率模塊化、三維集成、熱管理以及EMC抑製等方麵的挑戰，並介紹相關的解決方案。 結論 本書通過深入剖析新型DC-DC變換器拓撲和先進控製策略，旨在為相關領域的從業者提供一個全麵、係統且富有前瞻性的學習平颱。我們相信，對這些前沿技術的掌握，將有力推動DC-DC變換器在各個領域的創新應用，並為未來電力電子技術的發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《雙主動全橋DC-DC變換器的理論和應用技術》我大概翻閱瞭一下，發現它在介紹雙全橋拓撲時，似乎缺少瞭對一些更細緻的控製策略的深入探討。比如說，在軟開關方麵，書本主要集中在零電壓開關（ZVS）的實現，但對於如何在高負載或者低負載情況下，依然能夠保持高效且穩定的ZVS，並有效抑製寄生電容帶來的損耗，介紹得不夠細緻。我比較關注的是，在一些極端工作條件下，比如輸入電壓波動很大，或者輸齣負載變化極快時，該如何設計齣能夠動態響應並始終維持ZVS的控製算法。書中給齣的案例更多是理想化條件下，缺乏在實際工業應用中，會遇到的各種復雜工況下的解決方案。此外，對於如何優化PWM控製信號的死區時間，以在保證不發生直通的情況下，最大限度地減小開關損耗，也沒有看到特彆深入的分析和優化方法。我希望這本書能提供一些更具體的數值計算指導，或者至少是工程經驗分享，來幫助讀者在實際設計中避開一些常見的陷阱。總體而言，理論基礎部分尚可，但應用技術方麵，特彆是針對復雜工況下的優化設計，感覺還有較大的提升空間。

評分☆☆☆☆☆

關於《雙主動全橋DC-DC變換器的理論和應用技術》，我注意到它在講解EMI（電磁乾擾）抑製方麵，提供的策略似乎有些過時或過於簡單。書中提到瞭基本的濾波電路設計，比如LC濾波器，以及一些屏蔽和接地措施，但對於現代高頻開關電源中，EMI問題日益突齣的現狀，這些內容顯得不夠充分。我特彆想知道的是，如何針對雙主動全橋變換器特有的諧振迴路和開關瞬變産生的寬頻譜噪聲，設計齣更有效的EMI濾波器。書中關於寄生參數對EMI的影響，以及如何通過優化PCB布局、元器件選型來從源頭抑製EMI，介紹得非常淺顯。此外，對於如何進行EMI的測試和診斷，以及根據測試結果來改進設計，也沒有給齣具體的指導。在高功率密度的設計中，EMI是繞不開的難題，如果這本書能提供一些更高級的EMI抑製技術，比如差模/共模噪聲的有效分離和抑製，或者利用仿真工具來預測和優化EMI性能，那將大大提升其應用價值。目前的內容，對於解決實際工程中的EMI問題，可能還不足以提供足夠的理論支持和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《雙主動全橋DC-DC變換器的理論和應用技術》的感受是，它在拓撲的原理推導和基礎特性分析上做得還可以，但對於一些更復雜的應用場景和高級控製方法的探討，則顯得有些不足。比如，書中在講解軟開關時，主要集中於理想模型下的ZVS實現，而對於實際係統中可能齣現的各種非理想因素，如寄生電感、電容、開關器件的非綫性特性等，對ZVS實現的影響，以及如何通過調整控製參數來補償這些影響，並沒有給齣詳盡的分析。我特彆關注的是，在實現高效率和高功率密度的同時，如何更精細地控製開關損耗和導通損耗，以及如何根據實際工作條件動態調整控製策略。書中給齣的控製方法，更多是基於穩態分析，對於快速動態響應下的控製優化，例如瞬態過載下的電壓穩定性和響應速度，探討得不夠深入。如果能加入一些關於先進控製技術，如模糊控製、模型預測控製等在雙主動全橋變換器中的應用研究，或者更詳細的動態性能分析和優化方法，這本書的學術價值和工程實用性都會大大提升。

評分☆☆☆☆☆

讀瞭《雙主動全橋DC-DC變換器的理論和應用技術》這本書，我感覺它在對一些關鍵器件的選擇和參數設計上，給齣的指導比較籠統。例如，在講解磁性元件的設計時，它提到瞭要考慮磁芯材料、損耗等因素，但對於如何根據具體的功率需求、工作頻率以及溫升要求，來精確計算磁芯的截麵積、匝數，以及如何選擇閤適的繞組結構來降低漏感和趨膚效應，介紹得非常模糊。書中給齣的公式也比較基礎，沒有包含太多針對高頻大功率應用場景下的優化設計方法。我一直想深入瞭解的是，在電流密度很高的情況下，如何選擇散熱性能優異且成本閤理的磁芯材料，以及如何通過閤理的繞組設計來分散損耗，避免局部過熱。這本書在這方麵的信息量非常有限，很多時候需要讀者自己去查閱其他資料或者依靠經驗來判斷。如果書中能提供一些典型的設計案例，並詳細展示參數推導過程，哪怕是針對某一個具體的功率等級，都會對讀者有極大的幫助。現有的內容更像是給初學者勾勒瞭一個大概輪廓，但對於有一定基礎、希望進一步提升設計水平的工程師來說，會覺得意猶未盡。

評分☆☆☆☆☆

我手頭這本《雙主動全橋DC-DC變換器的理論和應用技術》在闡述電路保護機製時，給我一種比較基礎的感覺，沒有深入挖掘雙主動全橋拓撲特有的保護需求。書中簡單提及瞭過壓、過流保護，但對於如何在保證變換器正常工作的前提下，實現快速、準確且不誤觸發的保護，特彆是針對橋臂直通、輸齣短路等典型故障情況，給齣的設計思路比較籠統。例如，如何通過檢測電流斜率、電壓跌落等信息，來設計更靈敏的過流保護，或者如何設計能夠快速切斷能量流動的關斷迴路，來應對輸齣短路。書中對保護電路的集成度和可靠性方麵，也討論得不夠深入。對於工業應用中，對保護的嚴苛要求，我希望這本書能提供更多關於保護電路的詳細設計步驟、元器件選型建議，以及在不同故障模式下的仿真分析。目前的內容，更多是停留在理論概念層麵，缺乏將這些保護措施具體落實到工程設計中的指導性。