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1.1 我国通信事业和通信基础电源的发展概况1

1.1.1 我国通信事业的发展概况1

1.1.2 现代通信设备供电系统的组成1

第一章 现代通信开关电源的系统结构和配电设计1

1.1.3 现代通信设备基础电源系统的发展概况3

1.2 现代通信基础开关电源系统的概述5

1.2.1 通信用高频开关电源的特点5

1.2.2 现代通信基础开关电源系统的组成结构7

1.2.3 现代通信基础开关电源系统的规格和型号9

1.3.1 交流配电单元和配电柜11

1.3 通信基础开关电源系统中的交、直流配电设计11

1.3.2 直流配电单元和配电柜13

1.4 开关电源整流柜和整流模块14

1.4.1 开关电源整流柜15

1.4.2 开关电源整流模块16

第二章 现代通信设备对开关电源系统的要求18

2.1 概述18

2.1.1 典型通信设备对基础电源系统的要求18

2.1.2 现代通信基础开关电源系统的设计指标和标准19

2.2.1 控制、操作和指示性能21

2.2.2 电网电压适应能力21

2.2 基础开关电源系统的使用和操作性能21

2.2.3 直流输出电压的调节范围22

2.2.4 保护和告警功能23

2.2.5 并联运行均分负载的性能24

2.3 开关电源整流模块的电气性能要求25

2.3.1 整流模块的产品系列25

2.3.2 输出电压的杂音26

2.3.3 效率和功率因数27

2.3.4 动态响应和稳压精度28

2.3.5 绝缘电阻和绝缘强度29

2.4.1 需要适应的环境条件30

2.3.6 软启动和可靠性预计指标30

2.4 通信设备对开关电源系统其它性能的要求30

2.4.2 防雷、干扰和音响噪音31

2.4.3 开关电源系统的外观32

第三章 通信开关电源整流模块的主电路设计33

3.1 逆变开关电路的形式33

3.1.1 逆变开关电路拓扑结构的类型33

3.1.2 各种逆变电路的性能分析和对比36

3.1.3 功率变换电路的不平衡问题38

3.2 功率变换方式的发展和应用41

3.2.1 现代功率变换技术的分类和发展42

3.2.2 负载谐振PFM变换技术43

3.2.3 硬开关PWM变换技术46

3.3 部分谐振软开关功率变换技术48

3.3.1 双零开关功率变换技术48

3.3.2 双零转换功率变换技术52

3.3.3 ZVT-PWM变换技术的典型应用57

3.4 通信开关电源整流模块的主电路结构和基本设计步骤62

3.4.1 整流模块的电路结构62

3.4.2 整流模块的基本设计步骤63

3.4.3 整流模块逆变开关电路的选择64

3.4.4 整流模块功率变换方式的选择66

3.5.1 逆变变压器的设计原则和依据68

3.5 通信开关电源逆变变压器的设计68

3.5.2 逆变变压器的设计方法和步骤70

3.5.3 变压器绕制中的几个问题75

3.5.4 单端反激式开关电源变压器的设计78

3.6 整流模块输出整流电路的设计81

3.6.1 基本整流电路81

3.6.2 新型整流电路82

3.7 整流模块输出滤波电路和滤波电抗器的设计85

3.7.1 开关电源输出滤波电路的形式和应用85

3.7.2 整流模块滤波电路的参数设计86

3.7.3 输出滤波电抗器的结构设计87

第四章 主电路器件和材料的性能和应用91

4.1 主电路开关器件的类型和参数91

4.1.1 通信开关电源用电力电子开关器件91

4.1.2 功率场效应晶体管的基本性能93

4.1.3 绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基本性能99

4.2 VMOSFET和IGBT的应用104

4.2.1 VMOSFET的应用问题104

4.2.2 IGBT的主要参数及定额选择106

4.2.3 IGBT的驱动和保护108

4.3.1 不控整流器件的类型和选择112

4.3 整流器件的类型和选择112

4.3.2 可控整流器件的类型和选择116

4.4 铁芯和绝缘材料的性能和应用117

4.4.1 铁芯材料的类型和性能对比117

4.4.2 通信开关电源整流模块所用的铁芯材料119

4.4.3 绝缘材料的性能和应用126

4.5 滤波电容器的类型和应用127

4.5.1 滤波电容器的分类和特性127

4.5.2 滤波电容器的主要参数130

4.5.3 滤波电容器的应用132

4.6.1 整流模块的散热方式135

4.6 整流模块的散热技术设计135

4.6.2 功率器件发热损耗的计算方法136

4.6.3 整流模块散热器的选择137

第五章 通信开关电源整流模块的控制技术设计141

5.1 开关电源整流模块控制系统的设计141

5.1.1 整流模块控制系统的结构和性能指标141

5.1.2 整流模块控制系统的稳定性及设计143

5.4.1 移相全桥ZVT-PWM集成控制芯片146

5.1.3 整流模块控制系统的调节器和校正环节146

5.2 控制技术的方案选择与设计149

5.2.1 控制技术设计的内容和时间比例控制方式149

5.2.2 电压型控制和电流型控制150

5.3.1 功率变换集成控制芯片的分类156

5.3.2 电压型硬开关PWM集成控制芯片156

5.3 集成控制芯片的分类和硬开关PWM集成控制芯片156

5.3.3 电流型硬开关PWM集成控制芯片160

5.4 软开关PWM集成控制芯片164

5.4.2 单端有涛箝位/复位ZVT-PWM集成控制芯片168

5.4.3 谐振开关变换集成控制芯片169

5.5 控制、操作、保护告警功能和电路设计174

5.5.1 电源模块的控制、操作功能和电路设计174

5.5.2 通信开关电源系统和整流模块的检测功能177

5.5.3 电源模块的保护、告警功能的电路设计179

5.6 并联运行均分负载的控制技术181

5.6.1 并联运行均流控制技术的分类、原理和设计181

5.6.2 并联均流集成控制芯片UC3907及其应用183

5.7 合闸冲击电流限制和软启动电路的设计186

5.7.1 通信开关电源整流模块的合闸控制和软启动问题186

5.7.2 合闸控制和软启动电路的设计186

第六章 整流模块直流输出电压杂音的抑制和电磁兼容性设计189

6.1 直流输出电压杂音和电磁干扰概述189

6.1.1 电磁干扰和电压杂音的基本概念及其关系189

6.1.2 直流输出电压杂音的分类和测量方法190

6.1.3 电压杂音产生的原因192

6.2 输出电压杂音的抑制措施193

6.2.1 输入工频纹波引起的电压杂音的抑制措施194

6.2.2 开关频率输出纹波的抑制措施195

6.2.3 高频振荡输出杂音的抑制措施195

6.3 通信开关电源电磁干扰的抑制措施197

6.3.1 通信开关电源电磁干扰(EMI)的传播197

6.3.2 电磁干扰抑制的内容、元器件和材料198

6.4 电磁兼容性的概念、标准和设计201

6.4.1 电磁兼容性(EMC)及其标准201

6.4.2 整体结构布局和布线的EMC设计203

7.1 输入整流电路的形式和功率因数207

7.1.1 输入整流电路的形式207

第七章 输入整流滤波和功率因数校正电路设计207

7.1.2 功率因数的概念和谐波的危害性209

7.2 无源输入滤波和功率因数校正技术设计209

7.2.1 无源输入滤波和功率因数校正(PFC)的原理209

7.2.2 无源功率因数校正LC滤波参数的设计210

7.3 高频有源输入滤波与功率因数校正技术211

7.3.1 高频有源输入滤波与功率因数校正的基本原理211

7.3.2 高频有源输入滤波与功率因数校正电路的设计213

7.4.1 高频有源PFC集成控制芯片的结构和特性214

7.4 高频有源PFC集成控制芯片及其应用214

7.4.2 高频有源PFC集成控制芯片的应用216

第八章 现代通信开关电源系统的计算机监控系统221

8.1 现代通信开关电源系统的计算机监控系统221

8.1.1 现代通信设备集中监控系统的组成221

8.1.2 现代通信电源设备集中监控系统的内容222

8.1.3 通信电源集中监控系统的组成和功能实现224

8.1.4 通信电源集中监控系统的性能及其改善226

8.2 通信开关电源系统的集中监控模块227

8.2.1 集中监控模块的功能227

8.2.2 集中监控模块的设计228

8.3 开关电源整流模块的监控单元229

8.3.1 监控单元的功能229

8.3.2 监控单元的设计230

8.4 交、直流配电柜的监控单元232

8.4.1 交流配电柜的监控单元232

8.4.2 直流配电柜的监控单元233

8.5 通信电源集中监控后台系统的软件设计234

第九章 通信开关电源整流模块的设计实例240

9.1 48V/50A整流模块(双单端正激变换)的设计240

9.1.1 设计要求、基本方案选择和计算240

9.1.2 主电路设计242

9.1.3 变压器、电抗器的设计243

9.1.4 控制电路的设计244

9.1.5 高频有源PFC的电路设计247

9.2 48V/100A整流模块(移相全桥变换)的设计249

9.2.1 设计要求、基本方案选择和计算249

9.2.2 主电路设计251

9.2.3 变压器、电抗器的设计254

9.2.4 控制电路的设计255

9.2.5 监控单元和监控模块的设计258

参考文献259