单管变换器及其应用PDF电子书下载

序 1

第1章 单管变换器的基本知识 1

1.1 基本DC/DC变换器的电路运行原理与电磁能量转换原理 1

1.1.1 Buck变换器 1

1.1.2 Boost变换器 5

1.1.3 Invertor（Flyback）变换器 8

1.2 基本变换器的演化 10

1.2.1 基本变换器的等效变换 10

1.2.2 由基本DC/DC变换器演化为级联变换器 11

1.2.3 级联为Cuk变换器 12

1.2.4 级联为SEPIC变换器 14

1.2.5 级联为Zet变换器 16

1.2.6 Flyback变换器的级联 17

1.2.7 Boost变换器的级联 18

1.2.8 Flyback与Buck变换器的级联 19

1.3 基本DC/DC变换器向隔离型的演化 21

1.3.1 基本DC/DC变换器向隔离型DC-DC变换器演化的规则 21

1.3.2 Buck变换器的隔离型演化 22

1.3.3 Boost变换器的隔离型演化 26

1.3.4 Flyback变换器的隔离型演化 28

1.3.5 Flyback变换器级联的隔离型演化 29

1.3.6 Flyback+Buck变换器级联的隔离型演化 29

1.4 双向变换器的演化 29

1.4.1 Buck变换器的电能双向传输演化 29

1.4.2 Flyback变换器与其他电路拓扑变换器的电能双向传输演化 31

1.5 基本变换器的特殊演化 32

1.5.1 单开关多输出的演化 32

1.5.2 变换器的变形演化 35

2.1.1 浪涌电流抑制电路 39

2.1 交流输入回路的设计与选择 39

第2章 基本电路单元的设计与选择 39

2.1.2 电源滤波器 40

2.1.3 整流器的选择 43

2.1.4 滤波电容器的选择 44

2.1.5 一般铝电解电容器可以承受的纹波电流和可能出现的实际纹波电流 45

2.1.6 直流输入回路的选择 46

2.2 主开关与控制回路的选择 49

2.2.1 主开关的选择 49

2.3.1 输出滤波电容器 50

2.2.2 主开关管额定电压的选择 50

2.3 开关电源输出回路元件的选择 50

2.3.2 输出整流器的选择 57

第3章 缓冲电路问题 59

3.1 缓冲电路的作用及原理 59

3.1.1 问题的提出 59

3.1.2 缓冲电路原理 60

3.1.3 开关管应力的转移 61

3.2.1 Boost型缓冲电路的设计 62

3.2.2 Flyback型缓冲电路的设计 62

3.2 RC-D缓冲电路设计 62

3.3 开关损耗问题 63

3.4 无源无损耗缓冲电路 63

3.4.1 单管无源无损耗缓冲电路（一） 64

3.4.2 单管无源无损耗缓冲电路（二） 66

3.4.3 双管钳位无源无损耗缓冲电路 68

3.5 单端反激式变换器的准谐振工作方式 73

3.5.1 准谐振工作原理 73

3.5.2 缓冲电容电压极小值的检测 75

3.6.1 有源钳位电路 76

3.6 有源钳位 76

3.6.2 稳态分析 77

第4章 隔离型变换器的设计实例 79

4.1 TOPSwitch的应用要点 79

4.1.1 不要迷信TOPSwitch的指标 79

4.1.2 为什么用TOPSwitch制作的开关电源的输出电压尖峰很小 79

4.1.3 用TOPSwitch能制作正激开关电源吗 80

4.1.4 TOPSwitch-GX系列的特点与应用 80

4.2 应用UC3842控制芯片的单管变换器设计 83

4.2.2 UC3842的工作状态分析 84

4.2.1 UC3842系列的一般特性 84

4.2.3 UC3842的其他性能 86

4.2.4 UC3842最常见的应用方式 87

4.3 双管钳位变换器 90

4.3.1 总体设计 90

4.3.2 相关的设计公式 91

4.3.3 控制用集成电路的选择 92

4.3.4 功率变压器的设计 92

4.3.6 栅极驱动电路 95

4.3.5 输出电感设计 95

4.3.7 输出电压尖峰的减小 96

4.3.8 缓冲电路 97

4.3.9 输出整流滤波电容器 97

4.3.10 控制回路设计 97

4.3.11 性能分析 99

4.3.12 双管钳位反激式变换器 101

4.4.1 问题的提出 103

4.4 极宽输入电压范围的开关稳压电源 103

4.3.13 用UC3842控制双管钳位反激式变换器 103

4.4.2 解决方案1 104

4.4.3 方案2：单管变换方式 107

4.4.4 更宽输入电压范围的单管变换器设计 110

4.5 自激型反激式变换器的设计 112

4.5.1 自激型反激式变换器的基本原理 113

4.5.2 开关性能的改善 115

4.5.3 如何实现稳压 116

4.5.4 开关管最大集电极电流的限制 117

4.5.5 主开关管采用MOSFET的自激型变换器 118

4.5.7 自激型变换器变压器的设计 119

4.5.6 变压器一次电感与开关频率 119

4.5.8 无源无损耗缓冲电路与准谐振工作方式的实现 120

第5章 隔离型谐振型变换器与有源钳位变换器的设计 122

5.1 由IRIS4015构成的准谐振反激式变换器的原理与设计 122

5.1.1 电路的启动 122

5.1.2 限流工作方式 123

5.1.3 电压反馈模式 124

5.1.4 准谐振工作方式 124

5.1.6 变压器的设计 126

5.1.5 轻载工作条件的改善 126

5.1.7 实用电路及测试数据 128

5.1.8 应用电路 132

5.2 由MA8000系列构成的单管反激式变换器的原理与设计 135

5.2.1 准谐振工作方式时需要注意的问题 135

5.2.2 MA8000的原理说明 136

5.2.3 MA8000的基本应用 136

5.2.4 MA8000的应用设计步骤 138

5.3.3 最大占空比 143

5.3.2 电源瞬变与负载瞬变 143

5.3.1 设计考虑 143

5.3 有源钳位正向变换器的分析与设计 143

5.3.4 两个开关之间的延迟时间 144

5.3.5 变压器的设计考虑 144

5.3.6 应用电路实例 144

5.3.7 用UC3842实现有源钳位正向变换器应用电路 145

5.3.8 有源钳位反激式变换器应用电路 146

5.4 开关电源的功率合成 146

5.4.1 最大输出能力自限 148

5.4.2 功率分配 149

5.4.3 时钟与尖峰 150

5.4.4 可靠性 151

第6章 非隔离型单管变换器的应用 152

6.1 MC34063的应用 152

6.1.1 MC34063内部工作原理 153

6.1.2 MC34063应用电路的基本设计方法 154

6.1.3 MC34063的应用实例 154

6.2 由早期L系列芯片构成的降压型变换器 159

6.2.1 L296开关式功率稳压器 160

6.2.2 工作原理 161

6.2.3 应用线路的基本设计方法 167

6.3 L496X系列芯片的应用 168

6.3.1 L4960的应用 169

6.3.2 L4962的应用 170

6.3.3 L4963的应用 172

6.3.4 LA964的应用 173

6.4 L497X的应用 174

6.4.1 L4970的应用 174

6.4.2 L4971的应用 178

6.4.3 其他L497X的应用 179

6.5 LM2575/2576/2577芯片的应用 183

第7章 变压器的设计 188

7.1 变压器的结构 188

7.1.1 变压器的结构对变压器性能的影响 188

7.2 反激式变换器变压器的设计 190

7.2.1 电流断续型变压器的设计 190

7.2.2 电流连续／断续时变压器的设计 191

7.3 正激式变换器变压器的设计 193

7.4 变压器磁心的选择 193

参考文献 198