深入浅出电源设计PDF电子书下载

第1章 基本电路拓扑工作原理 1

1.1 Buck变换 1

1.1.1 Buck变换基本原理 1

1.1.2 CCM模式的Buck变换稳态分析 1

1.1.3 DCM和临界模式Buck变换稳态工作分析 3

1.1.4 同步Buck分析 4

1.2 Boost变换 9

1.2.1 Boost变换基本原理 9

1.2.2 连续工作模式的Boost变换 9

1.2.3 非连续和临界工作模式的Boost变换 11

1.3 Buck-Boost变换 16

1.3.1 CCM模式工作的Buck-Boost变换 16

1.3.2 Buck-Boost变换的非连续工作模式 18

1.3.3 实用的Buck-Boost线路——Sepic和Zeta线路分析 20

1.4 反激变换 22

1.4.1 反激变换原理和变压器的设计 25

1.4.2 反激电源变压器的气隙 26

1.4.3 RCC自激变换原理及变压器设计 27

1.4.4 RCC充电器 35

1.5 小信号模型分析 36

1.6 正激变换器简介 41

1.7 半桥变换器简介 44

1.8 半桥LLC谐振变换电路原理分析 46

1.9 开关电源峰值、平均值和有效值电流计算 50

本章总结 51

第2章 开关电源的控制模式 53

2.1 开关电源的PWM控制 53

2.2 电压模式控制原理及优缺点分析 54

2.3 峰值电流模式控制原理及优缺点分析 56

2.3.1 斜率补偿的电路实现 58

2.3.2 斜率补偿设计实例 60

2.4 平均电流模式控制原理及优缺点分析 64

2.5 滞环电流模式控制PWM 68

2.6 相加模式控制PWM 69

本章总结 69

第3章 开关电源环路控制设计 71

3.1 元器件的高频分布参数 71

3.1.1 电感器高频等效电路 71

3.1.2 电容器高频等效电路 72

3.2 基本控制理论 73

3.2.1 零、极点及传递函数 73

3.2.2 基本环节及传递函数 74

3.3 控制系统的时域分析 79

3.3.1 典型输入信号 79

3.3.2 一阶系统的动态响应（过渡过程） 81

3.3.3 二阶系统的动态响应 83

3.4 控制系统的稳定性 88

3.5 控制系统的频率特性 88

3.5.1 对数频率特性图（波特图） 89

3.5.2 相位裕度与增益（幅值）裕度 90

3.5.3 用波特图分析常见零、极点性能 91

3.6 开关电源负反馈控制 93

3.6.1 开关电源环路的开环和闭环增益 93

3.6.2 环路的稳定性判据 95

3.7 开关电源频率补偿电路 96

3.7.1 单极点补偿，Ⅰ类补偿 96

3.7.2 双极点、单零点补偿，Ⅱ类补偿 97

3.7.3 三极点、双零点补偿，Ⅲ类补偿 97

3.8 开关电源环路频率补偿设计实例 98

本章总结 103

第4章 开关电源中的电感变压器 104

4.1 电磁基本知识 104

4.1.1 基本概念和定律 104

4.1.2 高斯定理 104

4.1.3 安培环路定律 105

4.1.4 法拉第定律 106

4.1.5 磁路的基本知识 106

4.2 材料磁化的基本知识 108

4.2.1 磁性材料的磁化 108

4.2.2 饱和磁滞回线和基本参数 109

4.3 磁化曲线的测量和显示 111

4.3.1 测试原理和电路 112

4.3.2 示波器显示磁滞曲线的原理和线路 113

4.3.3 高频下的磁化曲线 114

4.4 磁芯磁化的电磁能量关系 116

4.5 磁芯损耗 117

4.6 电感变压器基本知识 119

4.6.1 电感 119

4.6.2 变压器 121

4.6.3 实际变压器等效模型 123

4.7 磁芯电感的计算 124

4.7.1 不带气隙磁芯电感的计算 125

4.7.2 带气隙磁芯电感的计算 125

4.8 开关电源常用的软磁材料 126

4.8.1 铁氧体 126

4.8.2 磁粉芯 129

4.9 线圈 132

4.9.1 线圈的绝缘 132

4.9.2 线圈损耗 133

4.9.3 集肤效应 133

4.9.4 邻近效应 134

4.10 变压器绕法与漏感 135

4.11 变压器杂散（寄生）电容 138

4.12 无源损耗 139

4.13 开关电源中功率变压器和电感的设计 140

4.13.1 功率电感 140

4.13.2 单端反激变压器 143

4.13.3 正激变换器变压器 143

4.13.4 双端变换的磁芯变压器 144

4.13.5 磁放大器 147

4.13.6 尖峰抑制磁珠 151

4.13.7 交流电流互感器 152

4.13.8 脉冲直流互感器 154

4.14 电磁元件损耗与温升的简易计算方法 154

4.15 电磁元件工艺设计规范 156

4.15.1 变压器设计工艺规范 156

4.15.2 电感设计工艺规范 157

本章总结 157

第5章 开关电源的电磁兼容 159

5.1 EMC的基本知识 159

5.1.1 电磁兼容的标准 160

5.1.2 电磁兼容的测试 162

5.2 分贝的知识 166

5.3 时域信号的频谱分析 167

5.4 峰值、准峰值及平均值检测 169

5.5 差模信号和共模信号 171

5.6 开关电源的地线 172

5.6.1 地线的分类 172

5.6.2 地线干扰 173

5.6.3 开关电源的接地策略 175

5.7 开关电源的电磁屏蔽 176

5.7.1 波阻抗 176

5.7.2 电磁屏蔽效能 176

5.7.3 电磁屏蔽的孔洞和缝隙 178

5.8 EMI滤波器技术 180

5.8.1 EMI电源滤波器网络及其插入损耗分析 183

5.8.2 滤波器的反射系数 186

5.8.3 EMI滤波器元件 188

5.8.4 差模／共模滤波器的分析 196

5.8.5 电源线衰减 201

5.8.6 专用电源滤波器 201

5.9 PCB布线与电磁兼容设计 204

5.9.1 PCB布线电感 204

5.9.2 PCB电磁辐射 206

5.9.3 影响差模电流真实回路的因素 209

5.9.4 PCB线路板边缘的一些问题 210

5.10 瞬态脉冲干扰的抑制 211

5.11 传导辐射超标的对策 213

5.11.1 传导超标的对策 213

5.11.2 辐射发射超标的对策 214

5.12 谐波电流的相关知识 214

5.12.1 谐波标准 214

5.12.2 按谐波限值不同对设备的分类 215

5.13 开关电源中的安规 215

5.13.1 安全认证机构 215

5.13.2 CB制度 215

5.13.3 设备按安规标准的分类 216

本章总结 216

参考文献 219