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第1章　电源基础 1

1.1　概述 1

1.1.1　电源的分类 1

1.1.2　交流和直流电源的组成 1

1.2　电源指标体系介绍 2

1.2.1 电源指标体系的作用和特点 2

1.2.2　电源的技术指标体系 2

1.3　直流电源的性能比较 5

1.3.1　开关电源与线性稳压电源的比较 5

1.3.2　开关电源与低压开关电源的比较 6

1.3.3　开关电源与电池的比较 6

1.4　电源的发展趋势 6

1.4.1　向多元化技术发展 7

1.4.2　依靠性能／价格比赢得市场占有率 7

1.4.3　高频、高效、低压、大电流化、标准化趋势 7

1.4.4　一流电源产品离不开先进的元器件及先进的工艺 8

小结 9

习题与思考题 10

第2章 电源性能指标的测试方法 11

2.1　交流稳压电源性能指标的测试方法 11

2.1.1　输入电压范围测试 11

2.1.2　负载效应测试 11

2.1.3　源电压效应测试 12

2.1.4　失真度测试 13

2.2　直流电源性能指标的测试方法 13

2.2.1　源效应测试 13

2.2.2　输出电压纹波指标测试 14

2.2.3　与瞬态条件有关量的测试 14

2.3　其他性能指标的测试方法 15

2.3.1　关注电磁兼容（EMC）设计水平 15

2.3.2　电磁兼容（EMC）测试 16

小结 16

习题与思考题 17

第3章　直流线性电源 18

3.1　整流、滤波电路及参数计算 18

3.1.1　整流电路原理 18

3.1.2　整流电路参数计算 18

3.1.3　滤波电路原理 21

3.1.4　滤波电路参数计算 23

3.2　稳压电路 24

3.2.1　基准电压电路 25

3.2.2　采样和调整电路 25

3.2.3　复合调整管电路 25

3.2.4　三端集成稳压器 26

小结 29

习题与思考题 30

第4章　开关电源主要元器件 31

4.1　二极管 31

4.2　功率晶体管 32

4.2.1　功率晶体管的工作状态 33

4.2.2　额定电流 34

4.2.3　安全工作区 34

4.2.4　功率晶体管的特性 34

4.3　功率MOS场效应晶体管 35

4.3.1 MOSFET管的主要特点 35

4.3.2　功率MOSFET管的驱动电路 36

4.3.3　MOSFET的选择与保护 37

4.4　绝缘栅双极型晶体管 38

4.4.1　绝缘栅双极型晶体管简介 38

4.4.2　IGBT的输出特性和主要参数 38

4.4.3　IGBT应用技术 39

4.5　光电耦合器 44

4.6　精密可调基准电源TL431 45

4.6.1　精密基准电压源 45

4.6.2　可调稳压电源 45

4.6.3　恒流源电路 45

4.6.4　比较器 46

4.6.5　电压监视器 46

4.7　开关电源中使用的厚膜电路 46

4.7.1　厚膜电路的简介 46

4.7.2　彩色电视机电源厚膜电路的代换 47

4.8　开关电源中使用的电容器 50

4.8.1　陶瓷电容器 50

4.8.2　薄膜电容器 53

4.8.3　铝电解电容器 54

小结 55

习题与思考题 56

第5章　开关电源的设计 57

5.1　隔离型开关电源 57

5.2　变压器设计的一般方法 60

5.3　开关晶体管与整流二极管的选择 61

5.4　开关晶体管的一般选择方法 62

5.4.1　单端反激式变换器电路中开关晶体管的选择 62

5.4.2　推挽式变换器电路中开关晶体管的选择 62

5.5　功率晶体管的保护电路设计 64

5.5.1　双极型晶体管正偏压的二次击穿 64

5.5.2　反偏压的二次击穿 64

5.5.3　开关晶体管的阻容（RC）吸收回路 65

小结 66

习题与思考题 66

第6章　通信电源监控系统设计 67

6.1　通信电源的集中监控 67

6.1.1　通信系统集中监控内容 67

6.1.2　监控系统的结构 69

6.1.3　监控系统的管理 71

6.2　监控系统的通信接口与通信协议 72

6.2.1　监控通信的基本概念 72

6.2.2　通信接口 73

6.2.3　通信协议 76

6.3　DK04监控模块 76

6.3.1　DK04监控模块的特点及性能 76

6.3.2　模块硬件组成及软件工作原理 78

6.3.3　DK04监控模块的参数设置 79

6.4　MSS3000多媒体集中监控系统 79

6.4.1　系统的主要技术指标 79

6.4.2　系统功能及特点 80

6.4.3　系统监控对象及内容 81

6.4.4　系统组网方式 84

6.4.5　数据采集模块 87

6.5　监控系统实例 89

6.5.1　JM—6A现场监控器 89

6.5.2　PSMS动力设备及环境监控系统 90

6.6　通信电源的性能与特征 93

6.6.1　发展概况 93

6.6.2　高频开关电源系统基本组成 93

6.6.3　性能指标 94

6.6.4　先进电路技术 95

6.7　PS48600型智能高频开关电源系统 96

6.7.1　系统简介 96

6.7.2　交／直流配电系统 96

6.7.3　整流系统 98

6.7.4　监控单元 100

6.8　谐振型通信开关稳压电源系统 101

6.8.1　SWICHTEC谐振型通信开关稳压电源系统 101

6.8.2　DPC400Ⅱ谐振型通信开关电源系统 106

小结 108

习题与思考题 108

第7章　开关电源仿真设计 109

7.1　开关电源计算机仿真技术 109

7.1.1　开关电源电路的建模 109

7.1.2　SPICE和IsSPICE仿真程序 110

7.2　MATLAB语言在开关电源仿真中的应用 111

7.2.1　MATLAB语言简介 111

7.2.2　MATLAB语言 113

7.2.3　电力电子器件的MATLAB/Simulink仿真模型 114

7.2.4　MATLAB在开关电源仿真中的具体应用 117

7.3　IsSPICE的组成及功能特点 118

7.4　开关电源的工程设计简介 119

7.4.1　可行性设计 120

7.4.2　最优设计 120

7.4.3　开关电源的主要性能指标 120

7.5　最优设计的基本内容及特点 121

7.5.1　优化设计模型的三个内容 121

7.5.2　优化数学模型的一般表示形式 123

7.5.3　开关电源工程优化设计的特点 124

7.6　开关电源应用最优化设计方法的几个问题 124

小结 126

习题与思考题 127

第8章　交流稳压电源 128

8.1　交流稳压电源的分类及工作原理 128

8.1.1　磁饱和稳压电源原理 128

8.1.2　电子调节式稳压电源原理 129

8.2　磁饱和稳压变压器及其参数设计 129

8.2.1　磁路参数设计和计算 130

8.2.2　电气参数设计和计算 132

8.3　电子调节式稳压电源的原理及参数设计 133

8.3.1　电路原理 133

8.3.2　静态计算 134

8.3.3　动态分析 137

小结 137

习题与思考题 137

第9章　通信用新型电源电池 138

9.1　通信电源系统中蓄电池的分类及作用 138

9.1.1　蓄电池的分类 138

9.1.2　蓄电池在通信电源系统中的作用 140

9.2　铅酸蓄电池的基本工作原理和应用 141

9.2.1　铅酸蓄电池的基本工作原理 142

9.2.2　阀控式免维护铅酸蓄电池的结构与特性 144

9.2.3　铅酸蓄电池的运行方式与充电方法 148

9.3　镉镍蓄电池（Cd-Ni Battery） 153

9.3.1　镉镍蓄电池的基本工作原理 154

9.3.2　密封式镉镍蓄电池的工作原理和特性 155

9.4　镍氢蓄电池（Ni-MH Battery） 157

9.4.1 Ni-MH（镍氢）蓄电池的基本工作原理 158

9.4.2　密封Ni-MH蓄电池的结构 159

9.4.3　Ni-MH蓄电池的主要特性 159

9.4.4　Ni-MH、Cd-Ni蓄电池快速充电控制技术 160

9.5　锂离子电池（Lithium-Ion Battery） 163

9.5.1　锂离子电池的工作原理和结构 163

9.5.2　锂离子电池充放电特性 164

9.5.3　锂离子电池使用中的安全措施 165

9.5.4　锂离子电池的发展前景 166

9.6　太阳能电池 167

9.6.1　太阳能电池的工作原理 168

9.6.2　太阳能电池的等效电路和伏安特性 169

9.6.3　太阳能电池的结构特性及种类 171

9.6.4　太阳能电池的组装方式 172

9.6.5　太阳能电池供电系统 173

9.6.6　太阳能通信电源介绍 182

小结 185

习题与思考题 185

附录A　高频功率变压器的设计 186

附A.1　高频功率变压器的输出特性 186

附A.2　高频功率变压器的参数计算 188

附A.3　对高频功率变压器的要求 190

附A.3.1　小漏感要求 190

附A.3.2　避免瞬态饱和 190

附A.3.3　合理进行结构设计 190

附A.4　磁芯材料的选择 191

附A.5　开关电源用功率变压器的设计方法 192

参考文献 196