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第一章 开关电源综述1

第一节 集成稳压电源的分类1

第二节 开关电源的主要特点5

一、开关电源的主要特点5

二、开关电源与线性稳压电源的性能比较6

第三节 开关电源的基本原理6

一、开关电源的工作方式6

二、脉宽调制器的基本原理7

三、脉宽调制器的产品分类9

第四节 开关电源的控制类型10

一、电压控制型开关电源10

二、电流控制型开关电源12

第五节 开关电源的工作模式13

一、连续模式与不连续模式的设定14

二、两种工作模式的功耗比较15

第六节 开关电源的反馈类型16

一、开关电源反馈电路的基本类型16

二、单片开关电源的反馈原理18

第七节 开关电源的负载特性22

第八节 开关电源发展的新趋势25

一、开关电源发展的新趋势25

二、开关电源领域的新技术28

第二章 开关电源的新技术及其应用32

第一节 开关电源的单片集成化32

第二节 利用计算机设计开关电源34

一、开关电源设计软件的主要特点34

二、开关电源设计与仿真软件的分类35

三、开关电源软件的设计流程37

第三节 开关电源的内部保护电路41

第四节 同步整流技术43

一、同步整流技术简介43

二、同步整流的基本原理45

第五节 有源钳位技术46

第六节 磁放大器稳压技术48

第七节 可编程稳压技术51

一、数字电位器的基本工作原理52

二、可编程开关稳压器的电路设计56

第八节 数字电源系统59

一、数字电源的主要特点59

二、数字电源的基本构成62

三、数字电源的电路设计65

第九节 基于填谷电路的无源功率因数校正技术67

一、功率因数与总谐波失真的关系67

二、基于无源填谷电路的无源功率因数校正器69

第十节 有源功率因数校正技术72

第十一节 开关电源的节能环保技术75

第三章 DC/DC变换器的拓扑结构78

第一节 DC/DC变换器的拓扑结构78

一、DC/DC变换器的拓扑结构78

二、DC/DC变换器典型产品的主要技术指标79

第二节 降压式变换器的基本原理79

一、降压式变换器的基本原理79

二、降压式变换器的简化电路89

第三节 升压式变换器的基本原理91

一、升压式变换器的基本原理91

二、升压式变换器的简化电路92

第四节 降压／升压式变换器的基本原理92

第五节 电荷泵式变换器的基本原理94

第六节 单端一次侧电感式变换器的基本原理95

第七节 反激式变换器的基本原理96

一、反激式变换器的基本原理96

二、多路输出反激式变换器的基本电路99

第八节 正激式变换器的基本原理100

第九节 推挽式变换器的基本原理101

一、推挽式变换器的基本原理101

二、推挽式变换器的两种类型103

第十节 半桥／全桥式变换器的基本原理104

一、半桥式变换器的基本原理104

二、全桥式变换器的基本原理104

第十一节 软开关变换器的基本原理105

一、谐振式变换器的基本原理105

二、准谐振式变换器的基本原理106

三、全桥零电压变换器的基本原理107

第十二节 半桥LLC谐振变换器的基本原理107

一、半桥LLC谐振变换器的基本原理108

二、半桥LLC谐振变换器的等效电路及电压增益特性曲线110

第四章 单片开关电源的特点及选择112

第一节 单片开关电源集成电路的主要特点112

第二节 通用单片开关电源集成电路的产品分类118

一、第二代至第四代单片开关电源集成电路的产品分类118

二、第五代单片开关电源集成电路的产品分类及性能比较120

第三节 微型单片开关电源集成电路的产品分类123

一、第二代、第三代微型单片开关电源集成电路的产品分类123

二、高效节能微型单片开关电源集成电路的产品分类124

第四节 峰值功率输出式单片开关电源集成电路的产品分类127

一、PeakSwitch系列单片开关电源集成电路的产品分类127

二、TinySwitch-PK系列微型单片开关电源集成电路的产品分类128

第五节 半桥式PFC及LLC控制器集成电路129

一、PLC810PG性能特点及引脚功能129

二、PLC810PG工作原理130

第六节 单片开关电源的选择方法133

第七节 单片开关电源的典型应用及印制电路设计137

一、TOPSwitch-HX系列单片开关电源的典型应用及印制电路设计137

二、MC33370系列单片开关电源的典型应用及印制电路设计140

第五章 开关电源关键外围元器件的选择144

第一节 固定电阻器的选择144

一、固定电阻器的选择144

二、电流检测电阻的选择148

第二节 电容器的选择152

一、理想电容器与实际电容器的比较152

二、开关电源常用电容器的分类153

三、输入、输出滤波电容器的选择154

四、EMI滤波电容器的选择157

第三节 电感器及磁珠的选择159

一、理想电感器与实际电感器的比较159

二、EMI滤波电感器的选择160

三、磁珠的选择162

第四节 输入整流桥的选择167

一、整流桥的选择167

二、整流桥的导通时间与选通特性169

第五节 高频变压器磁心的选择170

第六节 漆包线的选择174

一、漆包线的选择174

二、集肤效应和临近效应175

第七节 输出整流管的选择176

一、快恢复及超快恢复二极管的选择177

二、肖特基二极管的选择180

第八节 功率开关管的选择183

一、BJT功率开关管184

二、MOSFET功率开关管185

三、IGBT功率开关管187

第九节 光耦合器的选择191

一、光耦合器的基本原理191

二、线性光耦合器的选择193

第十节 可调式精密并联稳压器的选择194

一、可调式精密并联稳压器194

二、低压输出可调式精密并联稳压器197

第十一节 开关电源保护元件的选择199

一、熔丝管的选择199

二、熔断电阻器的选择202

三、压敏电阻器的选择204

第六章 开关电源优化设计实例208

第一节 多路输出式开关电源的设计208

一、多路输出式单片开关电源的电路设计方案208

二、多路输出式高频变压器的设计211

第二节 改善多路输出式开关电源交叉调整率的方法214

第三节 带磁放大器的PC开关电源的设计215

一、145W多路输出式PC开关电源的主电路设计216

二、3.3V磁放大器的电路设计218

第四节 同步整流式DC/DC变换器的设计220

第五节 峰值功率输出式音频功率放大器开关电源的设计222

第六节 基于倍压整流的工业控制电源的设计226

第七节 基于悬浮式高压恒流源的工业控制电源的设计228

第八节 基于StackFETTM技术的微型开关电源的设计232

第九节 恒流式LED驱动电源的设计235

一、大功率白光LED的性能特点235

二、由LNK306构成的3W恒流式LED驱动电源235

第十节 数字电视机顶盒电源的设计239

第十一节 能防止磁饱和的智能电能表开关电源的设计242

第十二节 以太网电源的设计243

第十三节 USB接口手机充电器的设计248

第十四节 基于填谷电路的恒流式LED高压驱动电源的设计250

第十五节 带功率因数校正器的半桥LLC控制器253

第七章 开关电源设计要点258

第一节 开关电源的设计要点258

一、开关电源的设计要求258

二、设计开关电源的注意事项259

第二节 高效率开关电源的设计262

一、开关电源的功率损耗262

二、设计高效率单片开关电源的原则263

三、提高开关电源效率的方法264

第三节 恒压／恒流式开关电源的设计268

一、恒压／恒流输出型开关电源的工作原理268

二、恒压／恒流输出型开关电源的电路设计270

第四节 精密恒压／恒流式开关电源的设计272

一、精密恒压／恒流输出型开关电源的工作原理273

二、精密恒压／恒流输出型开关电源的电路设计275

第五节 截流式开关电源的设计277

一、截流输出型开关电源的电路设计277

二、恒流／截流输出型开关电源的电路设计280

第六节 恒功率式开关电源的设计280

一、恒功率输出型开关电源的工作原理281

二、恒功率输出型开关电源的设计要点282

第七节 复合型开关电源的设计283

一、复合型开关电源的电路设计283

二、多路输出复合型开关稳压器的电路设计286

第八节 开关电源远程关断电路的设计290

一、TOPSwitch-GX的远程关断电路290

二、PC开关电源的远程关断电路292

第九节 通用开关电源的高频变压器设计293

一、无工频变压器式开关电源的典型电路293

二、高频变压器的设计实例295

第十节 成品散热器的热参数299

第十一节 平板式散热器的设计方法302

第十二节 开关电源常见故障检修方法308

第八章 利用软件实现开关电源的优化设计313

第一节 PI Expert 7.1设计软件简介313

一、PI Expert 7.1的主要特点313

二、PI Expert 7.1的主菜单和工具栏316

第二节 利用PI Expert 7.1设计向导设计开关电源的实例317

一、PI Expert 7.1设计向导的设计步骤317

二、35W LCD显示器电源的电路设计322

第三节 PI Expert 7.1产品选择指南的使用方法及设计实例325

一、PI Expert 7.1产品选择指南的使用方法及设计步骤325

二、7.5W（峰值功13W）DVD电源的电路设计331

第四节 利用导航树检查并修改设计的方法334

一、导航树的结构334

二、利用导航树检查并修改设计的实例334

第五节 单片开关电源的优化设计342

一、优化类型及优化结果提示342

二、自动及手动优化设计方法345

第九章 开关电源测试技术348

第一节 开关电源的参数测试348

一、开关电源主要参数的测试方法348

二、功率测量技术350

第二节 开关电源的性能测试352

一、开关电源主要参数的测试方法352

二、高频变压器的电气性能测试方法355

第三节 开关电源的测量技巧356

一、采用非接触法测量开关电源的输入电流356

二、准确测量输出纹波电压的方法357

三、测量开关稳压器效率的方法358

四、测量隔离式交流开关电源输入功率的简便方法360

五、测量开关电源负载功率的方法361

第四节 准确测量占空比的方法363

一、准确测量占空比的简便方法363

二、数字式占空比测量仪365

第五节 利用示波器检测高频变压器磁饱和的方法371

一、高频变压器磁饱和特性及其对开关电源的危害371

二、利用示波器检测高频变压器磁饱和的方法372

第六节 数字式在线电流／电阻测量仪375

一、在线测量直流电流的原理与应用375

二、在线测量电阻的原理与应用378

第七节 开关电源的电磁兼容性测量381

一、电磁兼容性的研究领域381

二、电磁兼容性的测量383

第十章 开关电源保护及监控电路的设计387

第一节 漏极钳位保护电路的设计387

一、漏极上各电压参数的电位分布387

二、漏极钳位保护电路的设计388

第二节 由分立元件构成的过电压保护电路390

一、由晶闸管构成的输入／输出过电压保护电路390

二、由双向触发二极管构成的输出过电压保护电路393

三、由稳压管构成的输出过电压保护电路394

四、由压敏电阻器构成的过电压保护电路395

五、具有过电压保护功能的开关稳压器396

第三节 集成过电压保护器的应用397

一、由NCP345构成的过电压保护电路397

二、由MAX4843构成的过电压保护电路398

三、由MC3423构成的过电压保护电路400

第四节 欠电压保护电路的设计400

一、由光耦合器构成的输入欠电压保护电路400

二、由偏置绕组构成的输入欠电压保护电路401

三、具有欠电压锁定功能的开关稳压器402

四、实现过电压、欠电压控制的外部驱动电路402

第五节 过电流及过功率保护电路的设计404

一、由功率热敏电阻构成的限流保护电路404

二、由晶体管构成的过电流保护电路405

三、由自恢复熔丝管构成的过电流保护电路406

四、集成过电流保护器的应用407

五、集成过功率保护器的应用408

第六节 软启动电路的设计409

一、软启动电路409

二、具有软启动功能的＋5V/－5V电源变换器410

三、具有延时启动功能的开关稳压器411

第七节 电源电压监视器412

一、由TL431构成的电压监视器412

二、由LM3914构成的欠电压和过电压监视器412

三、由HYM705/706构成的电源电压监视器413

四、由MCP1316系列产品构成的电源电压监视器415

第八节 EMI滤波器的原理与应用417

一、EMI滤波器的构造原理417

二、EMI滤波器的技术参数419

三、EMI滤波器在开关电源中的典型应用421

第九节 开关电源电磁干扰的波形分析及电路模型422

一、单片开关电源电磁干扰的波形分析422

二、造成电磁干扰的电路模型424

第十节 开关电源的瞬态干扰及音频噪声抑制技术425

一、抑制瞬态干扰的方法425

二、抑制音频噪声的方法427

三、抑制其他干扰的方法428

第十一节 过热保护元器件及散热控制系统的设计429

一、开关电源过热保护电路的基本原理429

二、两种过热保护元器件的原理与应用430

三、具有多重保护功能的散热控制系统的设计432

参考文献435