開關電源的 LTspice 仿真

文天祥 王牡丹

開關電源的 LTspice 仿真

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商品描述

本書以LTspice為核心工具，系統講解開關電源的建模方法、控制環路分析，以及關鍵電路的設計與優化流程。全書圍繞實際工程問題展開，從基礎的變換器拓撲結構(如反激、正激、Buck、Boost、Buck-Boost等)入手，逐步深入到小信號建模、環路補償設計、瞬態響應分析及穩定性評估。通過大量可運行的仿真實例，將抽象的控制理論與直觀的波形結果相結合，使讀者能夠在虛擬環境中快速驗證設計思路，顯著縮短開發周期。本書的特色在於“理論+仿真+實踐”的緊密結合，不僅提供詳盡的電路推導與設計方法，還提供配套豐富的LTspice模型與案例，幫助工程師理解寄生參數、非理想效應，以及極端工況對系統性能的影響。

作者簡介

Christophe Basso現任法國Future Electronics的業務拓展經理，負責為歐洲開發功率開關變換器的客戶提供技術支持。在此之前，他曾任職於法國圖盧茲Onsemi的技術研究員（Technical Fellow），領導應用團隊專註於開發新的離線式PWM 控制器。Christophe 曾設計出多款集成電路，其中 NCP120X 系列為低待機功率變換器樹立了新的標準。Christophe已出版多本關於功率變換與仿真的書籍。其 近一本作品由Faraday Press出版，書名為《開關電源控制環路設計：Christophe Basso的實戰秘籍》（An Intuitive Guide to Compensating Switching Power Supplies:Apply Christophe Basso’s Recipes on Loop Control）。這本170頁的實用手冊雖然包含一些理論知識，但其內容迅速進入開關變換器控制環路設計的實踐部分。書中使用 SIMPLIS 作為仿真引擎，提供大量可直接覆用的設計實例，可以作為本書的 補充。Christophe 擁有超過25年的電源行業經驗，持有25項電源變換相關專利，常參加各類行業會議，並積極向雜誌投稿，包括How2Power。在1999年加入Onsemi之前，他曾任職於摩托羅拉半導體（法國圖盧茲）擔任應用工程師；在1997年之前，他在位於法國格勒諾布爾的歐洲同步輻射中心（ESRF）工作了9年。他擁有法國蒙彼利埃大學的工程技術學士學位，以及法國圖盧茲國立理工學院的電機與電子工程碩士學位（MSEE），現為IEEE 會員。

目錄大綱

譯者序
原書前言
作者介紹
致謝
第1章 介紹
第2章 子電路模型
2.1 運算放大器的通用模型
2.2 運算放大器模型的測試
2.3 偏置點的設置
2.4 更全面的運放仿真模型
2.5 測試模型
2.6 一種簡單的變壓器
2.7 雙繞組變壓器測試
2.8 多繞組變壓器
2.9 推挽變壓器
2.10 一種簡單的SR鎖存器
2.11 D觸發器
2.12 基本比較器
2.13 添加死區時間
2.14 窄脈沖發生器
2.15 數字延遲
2.16 通用光電耦合器模型
2.17 光電耦合器的特性分析
2.18 TL431模型
2.19 電壓控制振蕩器
2.20 電壓模式（VM）PWM控制器
2.21 電流模式（CM）PWM控制器
2.22 準方波諧振（QR）PWM控制器
2.23 不對稱半橋（AHB）PWM控制器
2.24 推挽（Push-Pull）PWM控制器
2.25 移相全橋PWM控制器
2.26 雙有源全橋（DAB）PWM控制器
2.27 電壓模式（VM）LLC控制器
2.28 電流模式（CM）LLC控制器
2.29 Bang-Bang LLC控制器
2.30 UC384X控制器
2.31 工作參數
第3章 環路補償器的設計
3.1 Type 1補償器
3.2 Type 2補償器
3.3 Type 3補償器
3.4 采用OTA的Type 1補償器
3.5 采用OTA的Type 2補償器
3.6 采用TL431的Type 1補償器
3.7 采用TL431的Type 2補償器
3.8 禁用快速通道的TL431 Type 2補償器
3.9 采用TL431的Type 3補償器
3.10 禁用快速通道的TL431 Type 3補償器
3.11 一種簡單的濾波PID控制器
3.12 濾波PID控制器到Type 3補償器
3.13 數字式Type 2補償器
3.14 數字式Type 3補償器-Ⅰ
3.15 數字式Type 3補償器-Ⅱ
3.16 數字式PID控制器
3.17 數字式PI控制器
第4章 使用示例進行操作
4.1 導入模型
4.2 將子電路與器件符號關聯
第5章 拓撲和控制方法
5.1 Buck變換器及其派生電路
5.1.1 電壓模式（VM）Buck變換器
5.1.2 電流模式（CM）Buck變換器
5.1.3 頻率響應分析儀（FRA）
5.1.4 SIMPLIS交流分析
5.1.5 Buck變換器的FRA
5.1.6 利用FRA補償Buck變換器
5.1.7 開環增益和瞬態響應
5.1.8 逐周期VM Buck變換器
5.1.9 逐周期CM Buck變換器
5.1.10 補償COT Buck變換器
5.1.11 COT Buck平均模型的瞬態響應
5.1.12 逐周期COT Buck變換器
5.1.13 采用UC384X的Buck變換器
5.1.14 CM正激變換器平均模型
5.1.15 CM正激變換器的交流與瞬態曲線
5.1.16 單開關管CM正激變換器
5.1.17 采用UC3845的雙開關管CM正激變換器
5.1.18 多路輸出單開關管正激變換器
5.1.19 有源鉗位正激變換器
5.1.20 CM全橋變換器
5.1.21 CM移相全橋變換器
5.1.22 雙有源全橋變換器
5.2 Boost變換器及其派生電路
5.2.1 VM Boost變換器
5.2.2 CM Boost變換器
5.2.3 VM Boost變換器的FRA
5.2.4 補償後的平均模型Boost變換器
5.2.5 逐周期VM Boost變換器
5.2.6 逐周期CM Boost變換器
5.2.7 VM邊界導通模式PFC變換器
5.2.8 大功率CCM PFC變換器
5.2.9 圖騰柱PFC變換器
5.2.10 維也納整流器
5.3 Buck-Boost變換器及其派生電路
5.3.1 VM Buck-Boost變換器
5.3.2 CM Buck-Boost變換器
5.3.3 VM Buck-Boost變換器的FRA仿真
5.3.4 補償後的VM Buck-Boost變換器
5.3.5 VM控制的開關動作級Buck-Boost變換器
5.3.6 CM控制的開關動作級Buck-Boost變換器
5.3.7 CM反激變換器
5.3.8 CM SEPIC變換器
5.3.9 uk變換器電壓模式（VM）平均模型仿真
5.3.10 CM Zeta變換器電流模式（CM）平均模型仿真
5.3.11 LLC變換器
第6章 參考資料
6.1 一些值得參考的書籍
6.2 參考文獻

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