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第1章 绪论1

1.1 开关电源的基本概念1

1.1.1 电能变换电源1

1.1.2 电能变换电源的基本类型3

1.1.3 开关电源3

1.2 开关电源设计制作流程7

1.2.1 确定电路拓扑结构7

1.2.2 选择控制电路8

1.2.3 确定辅助电路9

1.2.4 整理电路原理图9

1.2.5 制作高频变压器9

1.2.6 设计印制板10

1.2.7 安装调试11

1.3 开关电源的发展趋势12

1.3.1 电力电子技术的发展动态12

1.3.2 开关电源设备的发展趋势13

第2章 常用无源器件16

2.1 电阻器16

2.1.1 电阻器的作用16

2.1.2 电阻器的特性16

2.1.3 几种常用的电阻器17

2.1.4 电阻器的型号19

2.1.5 电阻器的主要参数20

2.1.6 电阻器的标识方法21

2.2 电容器23

2.2.1 电容器的结构与分类23

2.2.2 电容器的特性25

2.2.3 几种常用的电容器26

2.2.4 电容器的主要参数32

2.2.5 电容器的型号与标识34

2.2.6 电容器的检测36

2.3 电感与变压器41

2.3.1 常用的软磁材料41

2.3.2 电感45

2.3.3 变压器48

第3章 常用电力电子器件53

3.1 电力二极管53

3.1.1 工作原理53

3.1.2 伏安特性54

3.1.3 主要参数55

3.1.4 主要类型56

3.1.5 检测方法57

3.2 电力晶体管GTR58

3.2.1 工作原理58

3.2.2 基本类型59

3.2.3 特性参数60

3.3 功率场效应晶体管MOSFET65

3.3.1 工作原理66

3.3.2 主要特性67

3.3.3 主要参数69

3.3.4 检测方法70

3.4 绝缘栅双极晶体管IGBT71

3.4.1 工作原理72

3.4.2 基本特性73

3.4.3 擎住效应75

3.4.4 主要参数75

3.4.5 安全工作区76

3.4.6 检测方法77

3.5 电力电子器件的驱动电路78

3.5.1 电力电子器件对驱动电路的要求78

3.5.2 直接（非隔离）驱动电路80

3.5.3 集成驱动电路84

3.5.4 隔离驱动电路87

第4章 电路拓扑结构93

4.1 非隔离型直流变换器93

4.1.1 降压式直流变换器93

4.1.2 升压式直流变换器102

4.1.3 反相式直流变换器104

4.2 隔离型直流变换器106

4.2.1 单端反激式直流变换器106

4.2.2 单端正激式直流变换器113

4.2.3 推挽式直流变换器116

4.2.4 全桥式直流变换器121

4.2.5 半桥式直流变换器124

4.3 其他电路拓扑结构128

4.3.1 同步整流电路128

4.3.2 移相软开关电路131

4.3.3 功率因数校正电路140

第5章 功率电路设计146

5.1 开关电源功率主电路设计146

5.1.1 单端正激变换电路设计146

5.1.2 单端反激变换电路设计148

5.1.3 双端变换电路设计149

5.1.4 不同电路拓扑的磁化曲线150

5.1.5 几种主电路的比较与选型153

5.2 磁性元件的设计154

5.2.1 磁性元件总体设计流程154

5.2.2 磁芯尺寸选择155

5.2.3 正激变压器设计162

5.2.4 反激变压器设计169

5.2.5 直流滤波电感设计173

5.2.6 变压器绕制技术175

5.3 散热设计178

5.3.1 开关电源中的热源178

5.3.2 散热设计方法180

5.3.3 温度测试182

第6章 控制电路设计187

6.1 电压型PWM集成控制器187

6.1.1 基本组成、型号及特点187

6.1.2 SG3525A PWM控制器188

6.1.3 TL494 PWM控制器195

6.2 电流型PWM集成控制器204

6.2.1 工作原理、型号及特点204

6.2.2 UC3842 PWM控制器207

6.2.3 UC3846/UC3847 PWM控制器216

6.3 移相式全桥PWM集成控制器223

6.3.1 型号及其特点223

6.3.2 UC3875移相式集成控制器224

6.3.3 UC3879移相式集成控制器229

6.3.4 UC3879与UC3875的比较231

第7章 辅助电路设计233

7.1 滤波电路设计233

7.1.1 输入低通滤波电路233

7.1.2 输入整流滤波电路238

7.1.3 输出整流滤波电路241

7.2 闭环控制电路设计244

7.2.1 反馈取样电路244

7.2.2 主电路控制-输出传递函数推导247

7.2.3 补偿器分类及波特图分析255

7.2.4 补偿器的参数设计258

7.3 保护电路设计265

7.3.1 过流保护电路265

7.3.2 过压保护电路268

7.3.3 过热保护电路269

7.4 其他辅助电路设计269

7.4.1 缓冲电路设计269

7.4.2 辅助电源设计271

7.4.3 驱动电路设计273

第8章 印制电路板设计276

8.1 印制电路板常用材料及其安装方法276

8.1.1 常用PCB设计软件277

8.1.2 印制电路板常用材料285

8.1.3 印制电路板可制造性设计286

8.2 印制电路板设计注意事项288

8.2.1 印制电路板的元件布局考虑288

8.2.2 印制电路板的布局规范289

8.2.3 印制电路板的地线连接问题296

8.2.4 印制电路板干扰与抑制问题299

8.3 开关电源的印制电路板设计实例300

8.3.1 TOP Switch的PCB实例分析300

8.3.2 UCC2895的PCB实例分析303

8.3.3 TPS54519的PCB实例分析305

第9章 开关电源设计实例剖析308

9.1 TOPSwitch系列开关电源设计实例308

9.1.1 TOP系列芯片简介308

9.1.2 使用PI-Expert快速设计311

9.1.3 设计实例及调试315

9.2 反激式同步整流5V/3A适配器设计实例317

9.2.1 原边反馈原理及控制芯片简介318

9.2.2 同步整流控制技术321

9.2.3 设计调试与典型波形325

9.3 48V/20A通信用开关电源实例剖析331

9.3.1 交错PFC原理及控制芯片332

9.3.2 ZVS移相全桥变换器原理及控制芯片336

9.3.3 电路设计340

9.3.4 参数计算344

9.3.5 调试步骤与典型波形348

9.4 模块化直流操作电源实例剖析350

9.4.1 主电路结构与原理350

9.4.2 控制和保护电路352

9.4.3 电路参数设计355

9.4.4 并联均流原理及电路设计356

9.4.5 热插拔和故障退出电路358

第10章 数字电源设计与实例剖析360

10.1 电源的数字化控制360

10.1.1 数字控制的优点360

10.1.2 控制芯片选型361

10.1.3 开关电源的数字化控制364

10.2 使用TI数字电源库365

10.2.1 数字电源库DPLib365

10.2.2 基于模型和框架的快速设计方法371

10.2.3 数字电源的工程调试374

10.3 基于DPLib的数字PFC电源设计实例375

10.3.1 主电路及参数设计375

10.3.2 控制电路及参数设计376

10.3.3 软件设计378

10.3.4 使用CCS环境和GUI程序辅助调试382

10.3.5 典型波形与调试注意事项384

10.4 使用PSIM仿真软件设计数字电源385

10.4.1 PSIM仿真环境385

10.4.2 仿真与代码自动生成386

10.4.3 全数字控制降压变换器实例388

参考文献392