开关电源原理、设计及实例

第1部分 开关电源的基本原理

第1章 绪论

1.1开关电源简介

1.1.1开关电源的发展历史

1.1.2开关电源技术的发展方向

1.2稳压电源

1.2.1线性电源

1.2.2开关电源原理

1.2.3线性电源与开关电源的比较

1.2.4单片开关电源

1.3开关电源的分类

1.4开关电源的主要技术指标

1.5需要掌握的基本概念

第2章 开关电源中的电力电子元器件及特性

2.1电阻

2.1.1电阻的基本知识

2.1.2电阻的型号命名方法

2.1.3电阻阻值的标注方法

2.1.4电阻的分类

2.1.5常用电阻

2.1.6电阻的选用及注意事项

2.2电容

2.2.1电容的基本知识

2.2.2电容的型号命名方法

2.2.3电容容量的标注方法

2.2.4电容的分类

2.2.5常用电容

2.2.6电容的选用及注意事项

2.3电感

2.3.1电感的基本知识

2.3.2电感的型号命名方法

2.3.3电感量的标注方法

2.3.4电感的分类

2.3.5常用电感

2.3.6电感的选用及注意事项

2.4场效应管

2.4.1场效应管的基本知识

2.4.2场效应管的命名方法

2.4.3场效应管的分类

2.4.4结型场效应管

2.4.5绝缘栅型场效应管

2.4.6场效应管的选用及注意事项

2.5双极型晶体管

2.5.1双极型晶体管的基本知识

2.5.2双极型晶体管的命名方法

2.5.3双极型晶体管的分类

2.5.4常用的双极型晶体管

2.5.5双极型晶体管的选用及注意事项

2.6IGBT

2.6.1IGBT的基本知识

2.6.2IBGT的分类

2.6.3IGBT的结构和工作原理

2.6.4IGBT的基本特性

2.6.5IGBT的总结

2.7变压器

2.7.1变压器在电源技术中的作用

2.7.2变压器的基本原理

2.7.3常见的变压器

2.7.4高频脉冲变压器原理

2.7.5变压器的选用及注意事项

第3章 基本PWM变换器的主电路拓扑

3.1概述

3.2Buck变换器

3.2.1电路结构及工作原理

3.2.2电路关键节点波形

3.2.3主要参数的计算方法

3.2.4Buck变换器的优、缺点

3.3Boost变换器

3.3.1电路结构及工作原理

3.3.2电路关键节点波形

3.3.3主要参数的计算方法

3.3.4Boost变换器的优、缺点

3.4Buck-Boost变换器

3.4.1电路结构及工作原理

3.4.2电路关键节点波形

3.4.3主要参数的计算方法

3.4.4Buck-Boost变换器的优、缺点

3.5CuK变换器

3.5.1电路结构及工作原理

3.5.2电路关键节点波形

3.5.3主要参数的计算方法

3.5.4CuK变换器的优、缺点

第4章 变压器隔离的DC-DC变换器拓扑结构

4.1概述

4.2单端正激式结构

4.2.1简介

4.2.2电路结构及工作原理

4.2.3电路关键节点波形

4.2.4主要参数的计算方法

4.2.5正激式电路的优、缺点

4.3单端反激式结构

4.3.1简介

4.3.2电路结构及工作原理

4.3.3电路关键节点波形

4.3.4主要参数的计算方法

4.3.5反激式电路的优、缺点

4.4半桥式电路结构

4.4.1简介

4.4.2电路结构及工作原理

4.4.3电路关键节点波形

4.4.4主要参数的计算方法

4.4.5半桥式电路的优、缺点

4.5全桥式电路结构

4.5.1简介

4.5.2电路结构及工作原理

4.5.3电路关键节点波形

4.5.4主要参数的计算方法

4.5.5全桥式电路的优、缺点

4.6推挽式电路结构

4.6.1简介

4.6.2电路结构及工作原理

4.6.3电路关键节点波形

4.6.4主要参数的计算方法

4.6.5推挽式电路的优、缺点

第2部分 开关电源的设计

第5章 开关电源一次侧电路的设计

5.1输入保护电路的设计

5.1.1输入保护电路的基本构成

5.1.2熔丝管

5.1.3熔断电阻器

5.1.4功率型负温度系数热敏电阻

5.1.5压敏电阻器

5.2电磁干扰滤波器

5.2.1开关电源的噪声及其抑制方法

5.2.2简易电磁干扰滤波器的设计

5.2.3复杂电磁干扰滤波器的设计

5.3开关电源输入整流电路

5.3.1输入整流二极管

5.3.2输入整流桥

5.3.3倍压整流及交流输入电压转换电路的设计

5.4功率开关管

5.4.1双极结型晶体管

5.4.2功率场效应晶体管

5.5高频变压器

5.5.1高频变压器磁芯

5.5.2高频变压器绕组导线

第6章 开关电源二次侧电路的设计

6.1输出整流二极管及稳压二极管

6.1.1二极管的性能参数

6.1.2快恢复及超快恢复二极管

6.1.3肖特基势垒二极管的选择

6.1.4几种整流二极管的性能比较

6.1.5稳压二极管的选择

6.2输出滤波电容的计算与选择

6.2.1输出滤波电容的容量计算

6.2.2选用输出滤波电容的注意事项

6.3磁珠的选择

6.3.1磁珠的性能特点

6.3.2磁珠的选择方法

6.4光电耦合器

6.4.1光电耦合器的工作原理

6.4.2线性光电耦合器

6.5可调式精密并联稳压器的选择

6.5.1TL431型可调式精密并联稳压器

6.5.2NCP100型可调式精密并联稳压器

第7章 开关电源的控制电路设计

7.1自激式PWM控制电路

7.1.1工作原理

7.1.2典型应用

7.2TL494型PWM控制电路

7.2.1工作原理

7.2.2典型应用

7.3SG3525型PWM控制电路

7.3.1工作原理

7.3.2典型应用

7.4UC3842型电流模式PWM控制电路

7.4.1工作原理

7.4.2典型应用

7.5TOPSwitch-Ⅱ系列PWM控制电路

7.5.1工作原理

7.5.2典型应用

7.6TinySwitch-Ⅱ系列PWM控制电路

7.6.1工作原理

7.6.2典型应用

第8章 印制电路板的设计

8.1开关电源的PCB设计规范

8.2元器件的布局

8.3印制电路板的布线

第3部分开关电源应用实例

第9章 开关电源的典型应用实例

9.1降压式开关稳压器实例分析

9.1.1电路原理图

9.1.2工作原理

9.2升压式开关稳压器实例分析

9.2.1电路原理图

9.2.2工作原理

9.3笔记本电脑开关电源实例分析

9.3.1电路原理图

9.3.2工作原理

9.4单端正激式开关电源实例分析

9.4.1电路原理图

9.4.2工作原理

9.5单端反激式开关电源实例分析

9.5.1电路原理图

9.5.2工作原理

9.6半桥式开关电源实例分析

9.6.1电路原理图

9.6.2工作原理

9.7全桥式开关电源实例分析

9.7.1电路原理图

9.7.2工作原理

第10章 电子设计竞赛电源设计与制作实例

10.1全国大学生电子设计竞赛简介

10.2简易数控直流电压源设计

10.2.1设计要求

10.2.2方案比较

10.2.3系统设计

10.2.4程序设计

10.2.5系统调试

10.3数控直流电流源设计

10.3.1设计要求

10.3.2方案论证

10.3.3系统硬件设计

10.3.4系统软件设计

10.3.5系统测试

10.4开关稳压电源设计

10.4.1设计要求

10.4.2方案论证

10.4.3系统设计

10.4.4系统测试

第11章 开关电源的测试

11.1开关电源的性能指标

11.2开关电源的测试方法

11.3开关电源的测试记录及数据处理

11.4高频变压器磁饱和的检测方法

……

《电源系列：开关电源原理、设计及实例》在介绍开关电源基本原理的基础上，依次阐述了开关电源一次侧、二次侧电路的设计，分析了几种典型开关电源电路的设计实例，并结合全国大学生电子设计竞赛中的电源设计题目给出了设计方案、完整电路图、测试过程及详细数据和波形。本书所讲内容可帮助读者快速、全面、系统地掌握开关电源的设计与制作知识。《电源系列：开关电源原理、设计及实例》的特点是由浅入深，易读易懂，开关电源的拓扑结构，开关电源的控制电路，开关电源的辅助电路，电路板的布局、布线方法，高频变压器的制作等内容的阐述系统、深入。

《电源系列：开关电源原理、设计及实例》既可以作为从事开关电源设计、研制的工程师的参考资料，也可以作为学习、研究开关电源的高等学校师生的教材。