开关电源设计入门与实例剖析PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 开关电源的基本概念 1

1.1.1 电能变换电源 1

1.1.2 电能变换电源的基本类型 3

1.1.3 开关电源 3

1.2 开关电源设计制作流程 7

1.2.1 确定电路拓扑结构 7

1.2.2 选择控制电路 8

1.2.3 确定辅助电路 9

1.2.4 整理电路原理图 9

1.2.5 制作高频变压器 9

1.2.6 设计印制板 10

1.2.7 安装调试 11

1.3 开关电源的发展趋势 12

1.3.1 电力电子技术的发展动态 12

1.3.2 开关电源设备的发展趋势 13

第2章 常用无源器件 16

2.1 电阻器 16

2.1.1 电阻器的作用 16

2.1.2 电阻器的特性 16

2.1.3 几种常用的电阻器 17

2.1.4 电阻器的型号 19

2.1.5 电阻器的主要参数 20

2.1.6 电阻器的标识方法 21

2.2 电容器 23

2.2.1 电容器的结构与分类 23

2.2.2 电容器的特性 25

2.2.3 几种常用的电容器 26

2.2.4 电容器的主要参数 32

2.2.5 电容器的型号与标识 34

2.2.6 电容器的检测 36

2.3 电感与变压器 41

2.3.1 常用的软磁材料 41

2.3.2 电感 45

2.3.3 变压器 48

第3章 常用电力电子器件 53

3.1 电力二极管 53

3.1.1 工作原理 53

3.1.2 伏安特性 54

3.1.3 主要参数 55

3.1.4 主要类型 56

3.1.5 检测方法 57

3.2 电力晶体管GTR 58

3.2.1 工作原理 58

3.2.2 基本类型 59

3.2.3 特性参数 60

3.3 功率场效应晶体管MOSFET 65

3.3.1 工作原理 66

3.3.2 主要特性 67

3.3.3 主要参数 69

3.3.4 检测方法 70

3.4 绝缘栅双极晶体管IGBT 71

3.4.1 工作原理 72

3.4.2 基本特性 73

3.4.3 擎住效应 75

3.4.4 主要参数 75

3.4.5 安全工作区 76

3.4.6 检测方法 77

3.5 电力电子器件的驱动电路 78

3.5.1 电力电子器件对驱动电路的要求 78

3.5.2 直接（非隔离）驱动电路 80

3.5.3 集成驱动电路 84

3.5.4 隔离驱动电路 87

第4章 电路拓扑结构 93

4.1 非隔离型直流变换器 93

4.1.1 降压式直流变换器 93

4.1.2 升压式直流变换器 102

4.1.3 反相式直流变换器 104

4.2 隔离型直流变换器 106

4.2.1 单端反激式直流变换器 106

4.2.2 单端正激式直流变换器 113

4.2.3 推挽式直流变换器 116

4.2.4 全桥式直流变换器 121

4.2.5 半桥式直流变换器 124

4.3 其他电路拓扑结构 128

4.3.1 同步整流电路 128

4.3.2 移相软开关电路 131

4.3.3 功率因数校正电路 140

第5章 功率电路设计 146

5.1 开关电源功率主电路设计 146

5.1.1 单端正激变换电路设计 146

5.1.2 单端反激变换电路设计 148

5.1.3 双端变换电路设计 149

5.1.4 不同电路拓扑的磁化曲线 150

5.1.5 几种主电路的比较与选型 153

5.2 磁性元件的设计 154

5.2.1 磁性元件总体设计流程 154

5.2.2 磁芯尺寸选择 155

5.2.3 正激变压器设计 162

5.2.4 反激变压器设计 169

5.2.5 直流滤波电感设计 173

5.2.6 变压器绕制技术 175

5.3 散热设计 178

5.3.1 开关电源中的热源 178

5.3.2 散热设计方法 180

5.3.3 温度测试 182

第6章 控制电路设计 187

6.1 电压型PWM集成控制器 187

6.1.1 基本组成、型号及特点 187

6.1.2 SG3525A PWM控制器 188

6.1.3 TL494 PWM控制器 195

6.2 电流型PWM集成控制器 204

6.2.1 工作原理、型号及特点 204

6.2.2 UC3842 PWM控制器 207

6.2.3 UC3846/UC3847 PWM控制器 216

6.3 移相式全桥PWM集成控制器 223

6.3.1 型号及其特点 223

6.3.2 UC3875移相式集成控制器 224

6.3.3 UC3879移相式集成控制器 229

6.3.4 UC3879与UC3875的比较 231

第7章 辅助电路设计 233

7.1 滤波电路设计 233

7.1.1 输入低通滤波电路 233

7.1.2 输入整流滤波电路 238

7.1.3 输出整流滤波电路 241

7.2 闭环控制电路设计 244

7.2.1 反馈取样电路 244

7.2.2 主电路控制-输出传递函数推导 247

7.2.3 补偿器分类及波特图分析 255

7.2.4 补偿器的参数设计 258

7.3 保护电路设计 265

7.3.1 过流保护电路 265

7.3.2 过压保护电路 268

7.3.3 过热保护电路 269

7.4 其他辅助电路设计 269

7.4.1 缓冲电路设计 269

7.4.2 辅助电源设计 271

7.4.3 驱动电路设计 273

第8章 印制电路板设计 276

8.1 印制电路板常用材料及其安装方法 276

8.1.1 常用PCB设计软件 277

8.1.2 印制电路板常用材料 285

8.1.3 印制电路板可制造性设计 286

8.2 印制电路板设计注意事项 288

8.2.1 印制电路板的元件布局考虑 288

8.2.2 印制电路板的布局规范 289

8.2.3 印制电路板的地线连接问题 296

8.2.4 印制电路板干扰与抑制问题 299

8.3 开关电源的印制电路板设计实例 300

8.3.1 TOP Switch的PCB实例分析 300

8.3.2 UCC2895的PCB实例分析 303

8.3.3 TPS54519的PCB实例分析 305

第9章 开关电源设计实例剖析 308

9.1 TOPSwitch系列开关电源设计实例 308

9.1.1 TOP系列芯片简介 308

9.1.2 使用PI-Expert快速设计 311

9.1.3 设计实例及调试 315

9.2 反激式同步整流5V/3A适配器设计实例 317

9.2.1 原边反馈原理及控制芯片简介 318

9.2.2 同步整流控制技术 321

9.2.3 设计调试与典型波形 325

9.3 48V/20A通信用开关电源实例剖析 331

9.3.1 交错PFC原理及控制芯片 332

9.3.2 ZVS移相全桥变换器原理及控制芯片 336

9.3.3 电路设计 340

9.3.4 参数计算 344

9.3.5 调试步骤与典型波形 348

9.4 模块化直流操作电源实例剖析 350

9.4.1 主电路结构与原理 350

9.4.2 控制和保护电路 352

9.4.3 电路参数设计 355

9.4.4 并联均流原理及电路设计 356

9.4.5 热插拔和故障退出电路 358

第10章 数字电源设计与实例剖析 360

10.1 电源的数字化控制 360

10.1.1 数字控制的优点 360

10.1.2 控制芯片选型 361

10.1.3 开关电源的数字化控制 364

10.2 使用TI数字电源库 365

10.2.1 数字电源库DPLib 365

10.2.2 基于模型和框架的快速设计方法 371

10.2.3 数字电源的工程调试 374

10.3 基于DPLib的数字PFC电源设计实例 375

10.3.1 主电路及参数设计 375

10.3.2 控制电路及参数设计 376

10.3.3 软件设计 378

10.3.4 使用CCS环境和GUI程序辅助调试 382

10.3.5 典型波形与调试注意事项 384

10.4 使用PSIM仿真软件设计数字电源 385

10.4.1 PSIM仿真环境 385

10.4.2 仿真与代码自动生成 386

10.4.3 全数字控制降压变换器实例 388

参考文献 392