高效直流变换器的设计与实现
系统论述基于现代电力电子技术的直流变换器技术,涵盖直流变换器的原理、结构、设计与实现

作者:罗朋、郭磊、石丽梅

丛书名:电子信息科学与技术丛书

定价:79元

印次:1-1

ISBN:9787302718901

出版日期:2026.06.01

印刷日期:2026.06.10

图书责编:盛东亮

图书分类:教材

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"本书主要讲述高效直流变换器的设计与实现的整体流程,包括拓扑构建、理论分析、仿真验证和实物测试等。全书共15章,可以分为5部分:第一部分是绪论(第1章);第二部分是高升压直流变换器的设计(第2~9章);第三部分是基于神经网络拟合显式 MPC 的高升压直流变换器的设计(第10、11章);第四部分是升降压直流变换器的设计(第12~14章);第五部分是三端口直流变换器的构建与设计(第15章)。 本书采用理论分析与工程实际相结合的方式,可以作为高等院校电力电子技术及其相关专业研究生和教师的参考用书,也可以供从事开关电源设计领域的科学研究、工程设计、设备制造等方面的专业技术人员阅读。"

"罗朋,广东海洋大学自动化系副主任、副教授、硕士生导师,电气工程一线教学与科研人员。长期从事电能变换技术和智能控制领域的研究工作。发表SCI/EI论文30余篇;授权国内发明专利20余项和美国PCT发明专利1项;主持和参与省部级及以上科研项目5项;主持和参与省级、校级教学改革项目和质量工程项目6项;指导学生荣获包括全国电子电气工程创新大赛国赛一等奖、全国大学生电气与自动化大赛国赛一等奖、蓝桥杯大赛国赛二等奖等50余项省级及以上荣誉。郭磊,广东海洋大学电子工程系副教授,硕士生导师,电子通信一线教学与科研人员。主持湛江市科技计划项目1项,横向课题6项;发表科技论文15篇,其中SCI检索3篇,EI检索2篇;授权发明专利6项,软著10项。获广东省高校(本科)青年教师教学大赛(工科组)一等奖;获广东省高校教师教学创新大赛二等奖;广东海洋大学教学名师。石丽梅,广东海洋大学通信工程系讲师,硕士生导师,电子通信一线教学与科研人员。主持湛江市科技计划项目1项,横向课题5项;发表科技论文13篇,其中SCI检索2篇,EI检索1篇;授权发明专利4项,实用新型与外观专利1项,软著6项。获广东省高校(本科)青年教师教学大赛(工科组)二等奖;获广东省高校教师教学创新大赛二等奖;广东海洋大学教学名师。"

前〓言 PREFACE 电力电子技术依托于半导体功率器件,致力于实现电能的高效转换与精确控制,对推动国民经济发展、应对能源危机和解决环境污染问题具有显著影响,因此受到全球广泛关注。作为电力电子技术的关键组成部分,高效直流变换器在直流电能转换领域扮演着核心角色,并已在多个关键领域得到广泛应用,包括直流微电网、计算机电源系统、多电飞机,以及电动汽车等。在国家“十四五”规划对战略性新兴产业的布局下,智能电网、前沿计算机技术、先进航天装备,以及新能源电动汽车等行业,已然成为孕育新增长动能、打造未来竞争胜势的重中之重,这些领域不仅被寄予厚望,而且也确实迎来了创新和发展的黄金时期。直流变换器是横跨以上多个关键领域的核心部件,与其相关的研究不仅具有深远的理论意义,也具有重大的工程实践价值。 本书共15章。第1章系统阐述高效直流变换器的研究背景和现状。第2章详细介绍一种基于耦合电感的无源钳位结构高升压 变换器,利用耦合电感匝比可调的特性提升变换器输出电压增益。第3~5章分别介绍基于三绕组耦合电感结构的高升压直流变换器,不同的是第3章加入了电压倍增单元结构,第4章结合了有源开关电感结构,而第5章结合前两章结构的优势,采用较少的元器件实现较高的电压增益和低电流应力。第6章介绍一种 耦合电感与开关电感、开关电容集成的高升压直流变换器。第7章介绍一种输入电流连续、开关管电流应力低的二次型高增益变换器。第8章结合第6、7章的变换器结构,介绍一种同步双开关宽增益直流变换器,通过集成耦合电感和电压倍增单元,在较低匝数比的情况下,电压增益可以得到显...

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第1章绪论

1.1引言

1.2高升压直流变换器

1.2.1隔离型直流变换器

1.2.2非隔离型直流变换器

1.3升降压直流变换器

1.3.1BuckBoost变换器研究现状

1.3.2谐振式变换器研究现状

1.4直流变换器的智能控制

1.4.1PID控制

1.4.2自适应控制

1.4.3模糊控制

1.4.4神经网络控制

1.4.5模型预测控制

1.5三端口直流变换器

1.5.1全隔离型三端口变换器

1.5.2部分隔离型三端口变换器

1.5.3非隔离型三端口变换器

本章小结

第2章基于耦合电感的高升压变换器设计及效率优化

2.1变换器的电路结构与工作原理

2.1.1CCM下变换器的工作原理

2.1.2DCM下变换器的工作原理

2.2变换器的稳态分析

2.2.1CCM下变换器的稳态分析

2.2.2DCM下变换器的稳态分析

2.2.3元器件参数设计

2.3变换器的功率损耗分析

2.3.1开关管损耗

2.3.2二极管损耗

2.3.3电容损耗

2.3.4耦合电感损耗

2.3.5变换器效率

2.3.6非理想状态电压增益

2.4变换器的性能比较分析

2.5实验结果验证

本章小结

第3章基于三绕组耦合电感和电压倍增的高升压直流变换器

3.1变换器的电路结构与工作原理

3.1.1CCM下变换器的工作原理

3.1.2DCM下变换器的工作原理... 查看详情

高效直流变换器是实现能源高效转换与传输的关键技术。本书全面深入地探讨了高效直流变换器的设计与实现,涵盖高升压、升降压、三端口等多种直流变换器类型。各章节从工作原理、稳态分析、损耗评估到实验验证,层层递进,详细剖析了不同变换器的性能优化要点。书中还涉及智能控制技术在直流变换器中的应用,以及针对新能源发电等特定场景的变换器设计与控制策略。本书可作为为高等院校电力电子技术及相关专业教师和研究生的参考用书,也可作为从事电力电子技术相关领域工作的工程技术人员的参考用书。


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