開關電源設計入門與實例剖析

內容簡介

本書少淋婚在介紹開關電源基本原理的基礎上，依次闡述了開關電源功率電路設計、控制電路設計、輔助電路設計以及印製電路板設計，剖析了幾種典型開關電源電路的設計實例，並對數字電源設計進行了較為詳細的闡述。本書所講內容可幫助讀者快速、全面、系統地掌握開關電源的設計與製作。

本書的特點是由淺入深，通俗易懂，開關電源的電路拓撲結構，開關電源功率電路、控制電路、輔助電路設計，電路板的布局、布線方法等內容的闡述系統、深入。

本書可供從事開關電源設計、生產、調試、使用與維修的工程技術人員閱讀，也可供高等院校電氣工程、電力工程及其自動化、電力電子與電力傳動和通信電源甩埋台體等相關專業的師生參考。

編輯推薦

1.本書內容按照“基本原理--設計方法--實例剖析”三個層次介紹

2.本書理論推導簡潔易懂，設計方法和實例剖析步驟清晰，讀者閱讀本書可以達到理論和實踐的統一

3.本書可幫助讀者快速掌握開關電源的設計與製作

圖書目錄

第1章緒論

1.1開關電源的基本概念1

1.1.1電能變換電源1

1.1.2電能變換電源的基本類型3

1.1.3開關電源3

1.2開關判奔槓電源設計製作流程7

1.2.1確定電路拓撲結構7

1.2.2選擇控制電路8

1.2.3確定輔助電路9

1.2.4整理電路原理圖9

1.2.5製作高頻變壓器9

1.2.6設計印製板10

1.2.7安裝調試11

1.3開關電源的發展趨勢12

1.3.1電力電子技術的發展動境茅態12

1.3.2開關電源設備的發展趨勢13

第2章常用無源器件

2.1電阻器16

2.1.1電阻器的作用16

2.1.2電阻器的特性16

2.1.3幾種常用的電阻器17

2.1.4電阻器的型號19

2.1.5電阻器的主要參數20

2.1.6電阻器的標識方腳洪墓法21

2.2電容器23

2.2.1電容器的結構與分類23

2.2.2電容器的特性25

2.2.3幾種常用的電容器26

2.2.4電容器的主要參數32

2.2.5電容器的型號與標識34

2.2.6電容器的檢測36

2.3電感與變壓器41

2.3.1常用的軟磁材料41

2.3.2電感45

2.3.3變壓器48

第3章常用電力電子器件

3.1電力二極體53

3.1.1工作原理53

3.1.2伏安特性54

3.1.3主要參數55

3.1.4主要類型56

3.1.5檢測方法57

3.2電力電晶體GTR58

3.2.1工作原理58

3.2.2基本類型59

3.2.3特性參數60

3.3功率場效應電晶體MOSFET65

3.3.1工作原理66

3.3.2主要特性67

3.3.3主要參數69

3.3.4檢測方法70

3.4絕緣柵雙極電晶體IGBT71

3.4.1工作原理72

3.4.2基本特性73

3.4.3擎住效應75

3.4.4主要參數75

3.4.5安全工作區76

3.4.6檢測方法77

3.5電力電子器件的驅動電路78

3.5.1電力電子器件對驅動電路的要求78

3.5.2直接(非隔離)驅動電路80

3.5.3集成驅動電路84

3.5.4隔離驅動電路87

第4章電路拓撲結構

4.1非隔離型直流變換器93

4.1.1降壓式直流變換器93

4.1.2升壓式直流變換器102

4.1.3反相式直流變換器104

4.2隔離型直流變換器106

4.2.1單端反激式直流變換器106

4.2.2單端正激式直流變換器113

4.2.3推挽式台喇精直流變換器116

4.2.4全橋式直流變換器121

4.2.5半橋式直流變換器124

4.3其他電路拓撲結構128

4.3.1同步整流電路128

4.3.2移相軟開關電路131

4.3.3功率因數校正電路140

第5章功率電路設計

5.1開關電源功率主電路設計146

5.1.1單端正激變換電路設計146

5.1.2單端反激變換電路設計148

5.1.3雙端變換電路設計149

5.1.4不同電路拓撲的磁化曲線150

5.1.5幾種主電路的比較與選型153

5.2磁性元件的設計154

5.2.1磁性元件總體設計流程154

5.2.2磁芯尺寸選擇155

5.2.3正激變壓器斷埋朽歸設計162

5.2.4反激變壓器設計169

5.2.5直流濾波電感設計173

5.2.6變壓器繞制技術175

5.3散熱設計178

5.3.1開關電源中的熱源178

5.3.2散熱設計方法180

5.3.3溫度測試182

第6章控制電路設計

6.1電壓型PWM集成控制器187

6.1.1基本組成、型號及特點187

6.1.2SG3525A PWM控制器188

6.1.3TL494 PWM控制器195

6.2電流型PWM集成控制器204

6.2.1工作原理、型號及特點204

6.2.2UC3842 PWM控制器207

6.2.3UC3846/UC3847 PWM控制器216

6.3移相式全橋PWM集成控制器223

6.3.1型號及其特點223

6.3.2UC3875移相式集成控制器224

6.3.3UC3879移相式集成控制器229

6.3.4UC3879與UC3875的比較231

第7章輔助電路設計

7.1濾波電路設計233

7.1.1輸入低通濾波電路233

7.1.2輸入整流濾波電路238

7.1.3輸出整流濾波電路241

7.2閉環控制電路設計244

7.2.1反饋取樣電路244

7.2.2主電路控制輸出傳遞函式推導247

7.2.3補償器分類及波特圖分析255

7.2.4補償器的參數設計258

7.3保護電路設計265

7.3.1過流保護電路265

7.3.2過壓保護電路268

7.3.3過熱保護電路269

7.4其他輔助電路設計269

7.4.1緩衝電路設計269

7.4.2輔助電源設計271

7.4.3驅動電路設計273

印製電路板設計

8.1印製電路板常用材料及其安裝方法276

8.1.1常用PCB設計軟體277

8.1.2印製電路板常用材料285

8.1.3印製電路板可製造性設計286

8.2印製電路板設計注意事項288

8.2.1印製電路板的元件布局考慮288

8.2.2印製電路板的布局規範289

8.2.3印製電路板的地線連線問題296

8.2.4印製電路板干擾與抑制問題299

8.3開關電源的印製電路板設計實例300

8.3.1TOP Switch的PCB實例分析300

8.3.2UCC2895的PCB實例分析303

8.3.3TPS54519的PCB實例分析305

第9章開關電源設計實例剖析

9.1TOPSwitch系列開關電源設計實例308

9.1.1TOP系列晶片簡介308

9.1.2使用PI-Expert快速設計311

9.1.3設計實例及調試315

9.2反激式同步整流5V/3A適配器設計實例317

9.2.1原邊反饋原理及控制晶片簡介318

9.2.2同步整流控制技術321

9.2.3設計調試與典型波形325

9.348V/20A通信用開關電源實例剖析331

9.3.1交錯PFC原理及控制晶片332

9.3.2ZVS移相全橋變換器原理及控制晶片336

9.3.3電路設計340

9.3.4參數計算344

9.3.5調試步驟與典型波形348

9.4模組化直流操作電源實例剖析350

9.4.1主電路結構與原理350

9.4.2控制和保護電路352

9.4.3電路參數設計355

9.4.4並聯均流原理及電路設計356

9.4.5熱插拔和故障退出電路358

第10章數字電源設計與實例剖析

10.1電源的數位化控制360

10.1.1數字控制的優點360

10.1.2控制晶片選型361

10.1.3開關電源的數位化控制364

10.2使用TI數字電源庫365

10.2.1數字電源庫DPLib365

10.2.2基於模型和框架的快速設計方法371

10.2.3數字電源的工程調試374

10.3基於DPLib的數字PFC電源設計實例375

10.3.1主電路及參數設計375

10.3.2控制電路及參數設計376

10.3.3軟體設計378

10.3.4使用CCS環境和GUI程式輔助調試382

10.3.5典型波形與調試注意事項384

10.4使用PSIM仿真軟體設計數字電源385

10.4.1PSIM仿真環境385

10.4.2仿真與代碼自動生成386

10.4.3全數字控制降壓變換器實例388

參考文獻

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基本介紹

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