开关电源设计技术与应用实例

第1章绪论

1．1开关电源的分类和结构形式

1．1．1什么是开关电源

]．1．2开关电源的分类

1．1．3开关电源的结构形式

1．2开关电源设计中存在的问题与未来发展

]．2．1开关电源设计中存在的问题

1．2．2开关电源的发展趋势

1．3开关电源的技术标准

1．4开关电源的控制方式

1．4．1脉宽调制的基本原理

1．4．2脉冲频率调制的基本原理

1．5开关电源反馈的基本类型

第2章开关电源元器件的选用

2．1开关晶体管

2．1．1功率开关MOSFET

2．1．2绝缘栅双极型晶体管

2．2软磁铁氧体磁芯

2．2．1磁性材料的基本特性

2．2．2磁芯的结构与选用

2．3光电耦合器

2．4二极管

2．4．1开关二极管

2．4．2稳压二极管

2．4．3快速恢复及超快速恢复二极管

2．4．4肖特基二极管

2．4．5瞬态电压抑制器

2．5自动恢复开关

2．6热敏电阻

2．7TL431精密稳压源

2．8压敏电阻

2．9电容器

第3章开关电源变换电路设计与应用

3．1正激式脉宽调制变换电路

3．1．1UC3842的工作原理

3．1．2UC3842的电路特点

3．1．3UC3842高频变压器设计

3．1．4光电耦合器在UC3842中的应用

3．1．5正激式{JC3842开关电源故障分析

3．2正激式双晶体管变换电路

3．2．1UC3842的电路特点

3．2．2UC3842的工作原理

3．2．3正激式双晶体管变换电路脉冲变压器设计

3．2．4高频变压器设计

3．2．5双管正激式开关电源可能出现的问题

3．3反激式变换电路

3．3．1SG6848D及其应用

3．3．2MD-1619的电路特点及其应用

3．3．3TEA-2261及其应用

3．4RCC变换器

3．4．1RCC变换器的工作原理

3．4．2RCC变换器变压器设计

3．5半桥式变换器

3．5．1概述

3．5．2TL494的电路特点

3．5．3TI494的工作原理

3．5．4TL494的保护电路

3．5．5TL494高频变压器设计

3．6桥式变换器

3．6．1桥式变换器的工作原理

3．6．2桥式变换器变压器的设计

3．7推挽式变换器

3．7．1概述

3．7．2L1C3825的电路特点

3．7．3L1C3825的工作原理

3．7．4CW3524的电路特点

3．7．5CW3524的工作原理

3．7．6CW3524高频变压器设计

第4章新型开关电源集成控制器及其应用

4．1绿色开关电源

4．1．1ML484l的电路特点

4．1．2ML484l的工作原理

4．1．3ML484l脉冲变压器设计

4．1．4ML484l高频变压器设计

4．1．5ML484l开关电源故障修理

4．2变频开关电源

4．2．1UCl864的电路特点

4．2．2UCl864的工作原理

4．2．3UCl864的参数设计与计算

4．2．4UCl864高频变压器设计

4．2．5UCl864开关电源故障修理

4．3准谐振开关电源

4．3．1MC34067的电路特点

4．3．2MC34067的工作原理

4．3．3MC34067变压器设计

4．4单片开关电源

4．4．1单片三端开关电源

4．4．2单片五端开关电源

4．4．3单片六端开关电源

4．5高效能开关电源

4．5．1FA5321开关电源

4．5．2KAII~0380开关电源

4．5．3MC34060开关电源

4．5．4SPH4692开关电源

4．6恒功率开关电源

4．6．1SG6858开关电源

4．6．2SG6858的工作原理

4．6．3SG6858电路的参数计算

4．6．4TOP204Y开关电路

4．6．5正反馈式恒功率开关电源

第5章开关电源各回路设计

5．1开关电源输入回路的设计

5．1．1低通滤波回路的设计

5．1．2整流滤波回路的设计

5．2功率驱动电路的设计

5．2．1功率驱动的方式

5．2．2功率驱动电路的驱动方法

5．2．3开关功率管的选用

5．2．4吸收回路的设计

5．3开关电源保护电路

5．3．1过流保护电路

5．3．2过压保护电路

5．3．3欠压保护电路

5．3．4过热保护电路

5．4软启动电路的设计

5．4．1软启动电路的作用

5．4．2软启动电路的设计

5．5多路输出反馈电路的设计

5．5．1多路输出反馈电阻的计算

5．5．2多路对称型输出的实现

5．5．3多路输出变压器的设计

5．5．4设计多路输出高频变压器的注意事项

5．6怎样提高高频变压器的性能

第6章有源功率因数校正

6．1电流谐波

6．1．1电流谐波的危害

6．1．2功率因数

6．1．3功率因数与THD关系

6．1．4功率因数校正的基本原理

6．2有源功率因数校正

6．2．1有源功率因数校正的主要优缺点

6．2．2有源功率因数校正的控制方法

6．2．3峰值电流控制法

6．2．4滞环电流法

6．2．5平均电流控制法

6．2．6峰值电流控制法APFC调整电路的设计

6．2．7UC3854在平均电流法．APFC中的应用

6．2．8ML4813反激式APFC控制电路

第7章开关电源设计制作中出现的问题

7．1干扰与绝缘问题

7．1．1开关电源中的主要干扰源

7．1．2电磁干扰的传播方式

7．1．3辐射干扰的产生、传播和测量

7．1．4电磁干扰抑制方法

7．1．5隔离与绝缘

7．2效率与功率因数问题

7．2．1高效率与产品质量

7．2．2高功率因数与效益

7．2．3如何提高开关电源的效率

第8章软开关技术

8．1软开关功率变换技术

8．1．1硬开关功率损耗

8．1．2准谐振变换开关电源

8．2零开关PWM变换器

8．2．1ZCSPWM变换器

8．2．2ZVSPWM变换器

8．3零开关PwM转换变换器

8．3．1ZCTPWM转换变换器

8．3．2ZVTPWM转换变换器

8．4DC/DCZVSPWM变换器

8．4．1DC/DC有源钳位正激式变换器

8．4．2DC/DC有源钳位反激式变换器

8．4．3DC/DC有源钳位正反激组合式变换器

第9章PCB设计技术。

9．1PCB技术简介

9．1．1PCB的类型

9．1．2PCB的布局、布线要求

9．1．3PCB设计过程

9．1．4PCB总体设计原则

9．1．5PCB设计布线技巧

9．1．6元器件放置要求及注意事项

9．2PCB抑制电磁干扰的新技术

9．2．1什么是表面积层技术

9．2．2微孔技术

附录l充电器电路

附录2开关电源电路

参考文献

前言

开关电源是近年来应用非常广泛的一种新式电源，它具有体积小、重量轻、耗能低、使用方便等优点，在邮电通信、航空航天、仪器仪表、工业设备、医疗器械、家用电器等领域应用效果显著。

目前随着技术的发展，新型多功能开关电源集成控制芯片不断推向市场，大量的超小型、多功能、模块化开关电源不断涌现。工程技术人员在设计、开发、生产、调试这些新产品的过程中会遇到各种技术问题，会遇到一些异常现象和非人为的故障，无形中延长了开发周期和成品出厂时间。笔者在多年的开关电源开发生产实践中积累了一些经验，在元器件和材料的选用上有很多体会，在设计、绕制高频变压器的过程中掌握了一定的工艺方法，在电路板的绘制方面有许多经验教训……在此一并呈现给读者，以期对工程技术人员的设计开发工作有一定的促进作用和指导意义。

本书共分为9章，从开关电源的基础知识到电路结构形式，从开关电源元器件的选用到变换器的设计，从新型控制器的原理应用到PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)的，全面系统、深入浅出地介绍了开关电源的有关知识和实际应用，尤其对开关电源高频变压器的设计和开关电源出现的故障及维修方法作了示范性的分析。另外，还列举了许多具体的应用实例。

附录中给出了一些典型的开关电源电路图，对广大设计开发人员有一定的指导作用。书中没有过多深奥的理论知识和烦琐的公式推导过程，而是以简洁通俗的语言将笔者多年来积累的开关电源开发设计经验和心得体会娓娓道来，具有较强的实用性和可操作性。

本书由赵同贺主编，刘军担任副主编，王福元、赵舰、阮宏树对书稿内容进行了审核，余爱华、刘春娥、卢姊华负责资料收集工作。

本书可供从事开关电源设计、开发、生产、调试工作的工程技术人员阅读，也可供大中专院校相关专业的师生参考。

由于时间仓促，书中难免存在疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。