反激式开关电源设计、制作、调试2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

反激式开关电源设计、制作、调试PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

绪论1

第1章 反激式变换器电路原理的分析6

1.1 反极性变换器电路的获得6

1.2 反极性电路运行原理与电磁能量转换原理8

1.2.1 电路运行原理与电磁能量转换原理8

1.2.2 波形分析9

1.3 反激式变换器的定量分析10

1.3.1 开关管与二极管承受的峰值电压和峰值电流10

1.3.2 输出电压与电源电压的定量关系10

1.3.3 输入旁路电容器的工作状态11

1.3.4 输出电容器的工作状态13

1.4 电感电流断续状态下的电源电压与输出电压的关系13

第2章 反激式变换器的隔离演化与原理15

2.1 反极性变换器的等效变换15

2.2 反极性变换器向隔离型的演化16

2.2.1 隔离分界点的选择16

2.2.2 电感变为耦合电感16

2.3 变压器的等效电路18

2.4 变压器漏感的影响18

第3章 隔离型反激式变换器工作原理20

3.1 隔离型反激式变换器在电感电流断续状态下的工作原理分析20

3.1.1 为什么要工作在电感电流断续状态20

3.1.2 开关管导通期间的电路状态22

3.1.3 开关管关断期间的电路状态23

3.2 隔离型反激式变换器参数分析25

3.2.1 直流母线“滤波”电容器承受的电流26

3.2.2 开关管实际承受的电压峰值26

3.2.3 开关管、变压器一次侧所承受的电流26

3.2.4 变压器二次侧承受的有效值电流27

3.2.5 输出整流器承受的峰值电压27

3.2.6 输出整流器承受的电流27

3.2.7 输出整流滤波电容器承受的电流27

第4章 交流输入回路的设计与选择29

4.1 保护器件的选择29

4.1.1 熔丝的选择29

4.1.2 压敏电阻的选择29

4.1.3 浪涌电流抑制电路29

4.2 电源滤波器的选择30

4.2.1 电源滤波器原理30

4.2.2 共模噪声的抑制原理31

4.3 抑制电源电磁干扰用电容器33

4.3.1 抑制电源电磁干扰用电容器的特殊性33

4.3.2 抑制电源电磁干扰用电容器的特性34

4.4 共模滤波电感的性能与要求36

4.5 差模噪声的抑制37

4.6 电源滤波器参数的工作状态分析与参数选择37

第5章 整流滤波元器件的设计与选择39

5.1 整流电路的选择39

5.1.1 选择哪种整流电路39

5.1.2 选择哪种滤波方式40

5.1.3 电容输入式滤波的单相桥式整流电路工作特性41

5.2 整流电路的工作状态与参数的选定42

5.2.1 选择整流器的额定电流42

5.2.2 按二极管的散热能力选择整流器的额定电流43

5.2.3 整流器额定电压的确定44

5.2.4 整流器件的确定44

5.2.5 整流器件的散热设计45

5.3 输入整流滤波电容器的选择45

5.3.1 单相交流电供电条件下的输入整流滤波电容器承受的最高电压45

5.3.2 单相交流电供电条件下的输入整流滤波电容器流过的有效值电流46

5.3.3 来自反激式变换器的纹波电流46

5.3.4 整流滤波电容器需要的最低电容量46

5.3.5 整流滤波电容器的真实选择47

第6章 开关管的选择50

6.1 主开关的选择50

6.2 主开关管的额定电压的选择50

6.2.1 开关管的电压波形50

6.2.2 开关管各电压部分的分析51

6.2.3 尖峰电压的选择52

6.2.4 电压裕量52

6.2.5 MOSFET的耐压对性能参数的影响54

6.2.6 MOSFET的耐压对栅极电荷的影响54

6.3 开关管额定电流的选择54

6.3.1 壳温对额定电流的影响54

6.3.2 高结温对MOSFET导通电阻的影响55

6.3.3 开关管额定电流的选择55

6.4 开关管封装的选择55

第7章 箝位电路的选择57

7.1 为什么要用箝位电路57

7.2 RCD箝位电路57

7.3 箝位电路参数的选择58

7.3.1 箝位电容的选择58

7.3.2 箝位电路的放电电阻的选择58

7.3.3 箝位电路的阻断二极管的选择58

7.3.4 RCD箝位电路付出的代价59

7.4 箝位二极管的箝位电路59

7.5 绕组式箝位电路59

第8章 开关电源输出回路元器件的选择60

8.1 输出整流器的额定电压60

8.2 输出整流器的额定电流61

8.3 输出滤波电容器的工作状态分析61

8.4 输出整流滤波电容器的等效电路61

8.5 电容器在高频整流滤波的作用62

8.6 输出整流滤波电容器需要的电流承受能力62

8.7 需要多大的电容量65

8.8 正确选择滤波电容器66

8.8.1 电解电容器可以胜任一般的开关电源输出整流滤波66

8.8.2 聚合物电解电容器具有更好的性能67

8.8.3 钽电解电容器需要分清性能的分类68

8.8.4 各类电解电容器滤波效果的分析70

8.9 陶瓷贴片电容器73

8.9.1 陶瓷电容器的介质分类73

8.9.2 Ⅰ类陶瓷介质电容器的温度性质74

8.9.3 Ⅱ类陶瓷介质电容器的温度性质75

8.9.4 陶瓷电容器的电容量与直流偏置电压的关系75

8.9.5 陶瓷电容器的阻抗频率特性76

8.9.6 陶瓷贴片电容器对频率特性的改善77

8.9.7 大电容量叠片陶瓷电容器78

8.9.8 陶瓷电容器的可耗散功率80

8.10 应用高频低阻铝电解电容器需要注意的问题81

8.10.1 电解电容器的选择81

8.10.2 电容量的选择81

8.10.3 最高工作温度与寿命的选择82

8.10.4 早期失效问题的分析82

8.10.5 不要奢望温度折算系数和频率折算系数来提高电解电容器的工作电流83

第9章 反激式开关电源变压器的设计简介84

9.1 磁性材料的选择84

9.2 磁心外形的选择85

9.3 磁心规格的选择86

9.4 磁心骨架的选择92

9.5 绕组引出端的设计92

9.5.1 立式骨架的同名端92

9.5.2 卧式骨架的同名端93

9.5.3 绕组的绕制方向93

9.6 绕组结构的设计94

9.6.1 绝缘边距与漆包线的种类对变压器性能的影响94

9.6.2 变压器的绕线方法对变压器性能的影响95

9.7 变压器制作工艺简介96

9.7.1 绕线方式96

9.7.2 引线要领98

9.7.3 包铜箔98

9.7.4 包胶带100

9.7.5 如何将绕组引出端焊接在引脚101

9.8 电流断续型的变压器的设计101

9.8.1 一次侧电流峰值Ip102

9.8.2 一次侧匝数102

9.8.3 二次侧匝数102

9.8.4 磁路气隙103

9.8.5 一次侧电流有效值103

9.8.6 二次侧电流有效值103

9.9 电流连续型的变压器设计103

第10章 UC3842系列芯片的应用与分析105

10.1 UC3842系列芯片的主要参数106

10.1.1 极限参数106

10.1.2 电源参数106

10.1.3 时钟参数107

10.1.4 输出参数108

10.1.5 误差放大器参数109

10.1.6 电流检测环节参数110

10.1.7 UC3842系列芯片中其他型号的特殊参数110

10.2 UC3842系列芯片的一般特性111

10.2.1 峰值电流型控制方式111

10.2.2 UC3842的其他特点112

10.3 UC3842的工作状态分析113

10.4 逐周电流控制原理113

10.5 定时电容器的电容量对输出脉冲占空比的影响115

10.6 UC3842的其他性能115

10.6.1 同步的实现115

10.6.2 误差放大器116

第11章 初学者的第一步：学习UC3842的原始设计117

11.1 最原始的一次侧稳压型反激式开关电源设计117

11.2 电路117

11.2.1 电路及产生背景117

11.2.2 电路性能118

11.3 变压器数据的分析119

11.3.1 原始数据119

11.3.2 通过原始数据反推电路的动作状态119

11.4 电路中一些元器件的作用与取值依据的分析120

11.4.1 定时电容和定时电阻与开关频率的选定120

11.4.2 变压器一次侧电流检测电阻的选择120

11.4.3 开关管的选择120

11.4.4 输出整流器的选择121

11.4.5 输出整流滤波电容器的选择121

11.4.6 起动电阻121

11.4.7 输入整流器121

11.4.8 输入整流滤波电容器122

11.4.9 箝位电路与缓冲电路的选择122

11.4.10 辅助绕组侧的放电电阻和电流检测电阻123

11.4.11 小结123

第12章 反激式开关电源的基础测试124

12.1 UC3842是初学者设计、调试反激式开关电源的最好入门级解决方案124

12.2 示波器等测试设备的选择与调试124

12.2.1 需要的测试设备124

12.2.2 数字万用表的设置125

12.2.3 示波器的设置125

12.2.4 测试电源126

12.3 测试芯片的启动电压和欠电压关闭电压126

12.4 测试UC3842的振荡器是否起振127

12.5 是否有驱动输出128

12.6 变压器各绕组同名端是否正确129

12.7 峰值电流控制是否有效130

12.8 输出电压反馈是否有效131

第13章 商品电源的分析与测试132

13.1 电源概述132

13.2 基本功能与元器件的选择分析132

13.2.1 基本功能分析132

13.2.2 主要元器件的选择分析133

13.3 电路布线特点133

13.4 测试134

13.4.1 测试条件及测试仪器134

13.4.2 最低启动电压134

13.4.3 最低输入电压下效率134

13.4.4 AC 220V输入电压135

13.4.5 最高输入电压135

13.5 总结135

第14章 应用UC3842控制的12V/5A反激式开关电源设计136

14.1 12V5A开关电源技术条件136

14.1.1 输入特性136

14.1.2 输出特性136

14.1.3 环境条件136

14.2 电路原理图的设计137

14.2.1 主要电路环节137

14.2.2 电路原理图137

14.3 元器件的选择139

14.3.1 交流输入部分139

14.3.2 整流滤波部分139

14.3.3 主回路部分（不包括变压器设计）139

14.3.4 控制回路部分139

14.3.5 箝位电路设计140

14.3.6 元器件清单141

14.3.7 变压器设计143

14.4 热设计与结构设计145

14.5 电路板图的基本设计规则146

第15章 应用TOP Switch系列芯片设计反激式开关电源149

15.1 TOP Switch系列芯片的基本原理149

15.1.1 TOP Switch的主要参数151

15.1.2 开关管导通与关断的条件152

15.1.3 上电启动153

15.1.4 热关闭154

15.1.5 最大占空比154

15.2 PWM环节155

15.2.1 时钟对触发器2输出置位脉冲155

15.2.2 维持触发器2的R端低电平的条件155

15.2.3 并联式稳压器／误差放大器156

15.2.4 PWM比较器156

15.2.5 开关管导通时的过电流检测157

15.2.6 前沿消隐158

15.3 TOP SwitchII系列芯片的特点158

15.3.1 优点158

15.3.2 缺点159

15.3.3 参数的不实159

15.4 TOP Switch- GX系列芯片的特点与应用159

15.4.1 TOP Switch- GX系列的软启动功能160

15.4.2 外设电流限制功能160

15.4.3 POWER Int的数据表给出的输出功率161

15.4.4 实际输出功率问题分析161

15.4.5 频率抖动与电磁干扰的减小162

15.4.6 半频与轻载跳周期163

15.4.7 过电压与欠电压关闭164

15.4.8 关于TOP Switch特点的总结164

15.4.9 不要迷信TOP Switch的指标164

15.4.10 关于TOP Switch- GX的另类话题，正激式开关电源的可能性164

15.5 极宽输入电压范围的开关稳压电源165

15.5.1 问题的提出165

15.5.2 解决方案1165

15.5.3 解决方案2168

15.5.4 更宽的输入电压范围的单管变换器设计171

参考文献174