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165千字
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2018-07-01
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主编推荐语
电力电子技术助力高效电机与电源控制实现
内容简介
电机作为电能与机械能之间的转换工具被广泛应用于人们的日常生活中，比如风扇、水泵、冰箱与空调的压缩机、洗衣机、工业设备等。不同的电子设备需求不同的输入电压值、频率以及带载能力，电源作为不同形式的电能之间的转换工具被广泛应用于各种电子设备中，最常见的就是那些需要直流低压供电的设备。随着时代的发展，那种无需过多控制、接上220V交流电就能运行的单相异步电动机或通用电机（串励式有刷直流电机的一种）已无法满足人们对能量转换效率、转速或位置控制精度、以及设备可靠耐久运行的需求。同样，人们对电源转换的效率、精度以及控制器本身的功率密度要求也越来越高。电力电子以及半导体技术的高速发展使得高效精准可靠的电机与电源控制成为可能。先进制程的MCU能够在单位时间内执行更多的指令，结合特定的电机控制外设，能通过执行复杂算法来实时控制电机；高效的MCU以及更高开关频率功率半导体的出现催生了很多高效率的电力电子拓扑，使得电源控制器的功率密度、效率以及精度得到提高。
目录
- 封面
- 书名页
- 内容简介
- 版权页
- 物联网与人工智能应用开发丛书指导委员会
- 物联网与人工智能应用开发丛书专家委员会
- 《电机和电源控制中的最新微控制器技术》作者
- 序一
- 序二
- 序三
- 序四
- 前言
- 缩略语
- 目录
- 第1章 电力电子技术应用综述
- 1.1 电力电子技术发展现状
- 1.2 市场应用场景
- 1.3 未来发展方向展望
- 1.4 小结
- 第2章 电机和电源控制简介
- 2.1 常见电机类型及其控制技术
- 2.1.1 直流电机
- 2.1.2 交流电机
- 2.2 常见电力电子变换拓扑
- 2.2.1 整流电路
- 2.2.2 降压斩波电路
- 2.2.3 升压斩波电路
- 2.2.4 升降压斩波电路
- 2.2.5 谐振变换器电路
- 2.3 感应式无线充电技术
- 2.4 小结
- 第3章 电机和电源控制中的微控制器技术介绍
- 3.1 典型电机和电源数字控制系统架构
- 3.2 电机和电源控制中的微控制器技术
- 3.2.1 电机和电源控制中的微控制器技术发展现状
- 3.2.2 电机和电源控制中的微控制器技术发展趋势
- 3.2.3 恩智浦半导体电机和电源微控制器产品路线规划及主要特点
- 3.3 小结
- 第4章 控制软件编程基础及相关调试技术
- 4.1 数字控制软件编程基础
- 4.1.1 信号数字化处理
- 4.1.2 变量定标
- 4.1.3 参数标幺表示
- 4.2 实时控制软件架构实现简介
- 4.2.1 状态机
- 4.2.2 时序调度机制
- 4.3 实时控制软件开发及调试
- 4.3.1 实时控制软件库的应用
- 4.3.2 实时调试工具
- 4.3.3 相关调试技巧
- 4.4 小结
- 第5章 永磁同步电机的数字控制
- 5.1 永磁同步电机的数学模型
- 5.1.1 三相永磁同步电机数学模型
- 5.1.2 两相静止坐标系的数学模型
- 5.1.3 两相转子同步坐标系的数学模型
- 5.1.4 坐标变换
- 5.2 永磁同步电机的磁场定向控制
- 5.2.1 电流控制环
- 5.2.2 转速控制环
- 5.3 最大转矩电流比和弱磁控制
- 5.3.1 最大转矩电流比控制
- 5.3.2 弱磁控制
- 5.4 无位置传感器控制
- 5.4.1 基于反电动势的位置估计
- 5.4.2 基于高频信号注入的位置估计
- 5.4.3 基于定子磁链的位置估计
- 5.5 电机控制所需的微控制器资源
- 5.5.1 脉冲宽度调制器（PWM）
- 5.5.2 模/数转换器（ADC）
- 5.5.3 正交解码器（DEC）
- 5.5.4 定时器（Timer）
- 5.5.5 PWM和ADC硬件同步
- 5.6 典型永磁同步电机控制方案
- 5.6.1 带位置传感器的伺服控制
- 5.6.2 无位置传感器的磁场定向控制
- 5.6.3 典型案例分析—风机控制
- 5.7 小结
- 第6章 无刷直流电机的数字控制
- 6.1 无刷直流电机模型
- 6.1.1 无刷直流电机的本体结构
- 6.1.2 无刷直流电机的数学模型
- 6.2 六步换相控制及所需的微控制器资源
- 6.2.1 无刷直流电机六步换相控制的基本原理
- 6.2.2 六步换相PWM调制方式及其对电压和电流的影响
- 6.2.3 六步换相无位置传感器控制
- 6.2.4 六步换相控制所需的微控制器资源
- 6.3 典型无刷直流电机控制方案
- 6.3.1 基于KE02的无刷直流电机无位置传感器控制
- 6.3.2 基于MC9S08SU16的无人机电调解决方案
- 6.4 小结
- 第7章 开关磁阻电机的数字控制
- 7.1 开关磁阻电机的基本工作原理
- 7.1.1 电机结构
- 7.1.2 电磁转矩的产生
- 7.1.3 绕组反电动势
- 7.2 两相SRM的数字控制
- 7.2.1 PWM控制下的绕组导通模式
- 7.2.2 电压控制方法
- 7.2.3 检测电流峰值的无位置传感器控制方法
- 7.2.4 电机从静止开始起动
- 7.2.5 电机从非静止时开始起动（On-the-Fly Start）
- 7.2.6 两相SRM数字控制所需的微控制器资源
- 7.3 典型方案分析—高速真空吸尘器
- 7.3.1 系统介绍
- 7.3.2 相电流与母线电压的检测
- 7.3.3 电机的控制流程
- 7.3.4 峰值电流的检测方法
- 7.4 小结
- 第8章 交流感应电机的数字控制
- 8.1 交流感应电机模型
- 8.1.1 交流感应电机的本体结构
- 8.1.2 交流感应电机的控制方法
- 8.1.3 交流感应电机的数学模型
- 8.2 转子磁链定向控制
- 8.2.1 最大转矩电流比控制
- 8.2.2 交流感应电机弱磁控制
- 8.2.3 定子电压解耦
- 8.2.4 带位置传感器时转子磁链位置估算
- 8.2.5 无位置传感器控制
- 8.3 典型交流感应电机控制方案
- 8.3.1 控制环路介绍
- 8.3.2 低成本电流及转速采样实现方案
- 8.3.3 转子时间常数校正
- 8.3.4 应用软件设计
- 8.3.5 系统时序设计
- 8.4 小结
- 第9章 步进电机的数字控制
- 9.1 步进电机工作原理
- 9.1.1 步进电机的结构
- 9.1.2 步进电机的工作原理
- 9.2 位置开环的细分控制及所需的微控制器资源
- 9.2.1 细分控制
- 9.2.2 驱动电路和PWM方法
- 9.2.3 步进电机位置开环的控制结构
- 9.3 位置闭环的矢量控制及所需的微控制器资源
- 9.3.1 步进电机矢量控制
- 9.3.2 步进电机弱磁控制
- 9.3.3 步进伺服的典型控制结构
- 9.3.4 转速计算原理及结合微控制器的应用
- 9.4 典型步进电机控制方案
- 9.5 小结
- 第10章 AC/DC变换器的数字控制
- 10.1 AC/DC变换器工作原理
- 10.1.1 PFC基本工作原理
- 10.1.2 LLC谐振变换器基本工作原理
- 10.2 PFC的数字控制
- 10.2.1 控制策略
- 10.2.2 电流控制器设计
- 10.2.3 PFC数字控制所需的微控制器资源
- 10.3 LLC谐振变换器的数字控制
- 10.3.1 控制策略
- 10.3.2 LLC谐振变换器数字控制所需的微控制器资源
- 10.4 典型案例分析—高效服务器电源
- 10.4.1 图腾柱无桥PFC系统实现
- 10.4.2 LLC谐振变换器系统实现
- 10.5 小结
- 第11章 感应式无线充电的数字控制
- 11.1 感应式无线充电工作原理
- 11.1.1 能量的传输方式
- 11.1.2 通信方式及解调简介
- 11.2 无线充电标准Qi
- 11.2.1 通信方式详述
- 11.2.2 系统控制
- 11.3 Qi标准感应式无线充电微控制器
- 11.3.1 无线充电微控制器介绍
- 11.3.2 Qi标准无线充电发射器硬件模块
- 11.3.3 无线充电发射器软件架构及重要功能实现
- 11.3.4 无线充电重要功能的数字实现方式
- 11.4 无线充电典型应用
- 11.4.1 消费及工业类无线充电发射器
- 11.4.2 车载无线充电发射器
- 11.4.3 恩智浦半导体无线充电发射器主要模块
- 11.4.4 恩智浦半导体无线充电接收器简介
- 11.4.5 系统主要性能指标
- 11.5 小结
- 参考文献
- 反侵权盗版声明
- 封底
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出版方
电子工业出版社
电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。
