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第1章 基本电路拓扑工作原理1

1.1 Buck变换1

1.1.1 Buck变换基本原理1

1.1.2 CCM模式的Buck变换稳态分析1

1.1.3 DCM和临界模式Buck变换稳态工作分析3

1.1.4 同步Buck分析4

1.2 Boost变换9

1.2.1 Boost变换基本原理9

1.2.2 连续工作模式的Boost变换9

1.2.3 非连续和临界工作模式的Boost变换11

1.3 Buck-Boost变换16

1.3.1 CCM模式工作的Buck-Boost变换16

1.3.2 Buck-Boost变换的非连续工作模式18

1.3.3 实用的Buck-Boost线路——Sepic和Zeta线路分析20

1.4 反激变换22

1.4.1 反激变换原理和变压器的设计25

1.4.2 反激电源变压器的气隙26

1.4.3 RCC自激变换原理及变压器设计27

1.4.4 RCC充电器35

1.5 小信号模型分析36

1.6 正激变换器简介41

1.7 半桥变换器简介44

1.8 半桥LLC谐振变换电路原理分析46

1.9 开关电源峰值、平均值和有效值电流计算50

本章总结51

第2章 开关电源的控制模式53

2.1 开关电源的PWM控制53

2.2 电压模式控制原理及优缺点分析54

2.3 峰值电流模式控制原理及优缺点分析56

2.3.1 斜率补偿的电路实现58

2.3.2 斜率补偿设计实例60

2.4 平均电流模式控制原理及优缺点分析64

2.5 滞环电流模式控制PWM68

2.6 相加模式控制PWM69

本章总结69

第3章 开关电源环路控制设计71

3.1 元器件的高频分布参数71

3.1.1 电感器高频等效电路71

3.1.2 电容器高频等效电路72

3.2 基本控制理论73

3.2.1 零、极点及传递函数73

3.2.2 基本环节及传递函数74

3.3 控制系统的时域分析79

3.3.1 典型输入信号79

3.3.2 一阶系统的动态响应（过渡过程）81

3.3.3 二阶系统的动态响应83

3.4 控制系统的稳定性88

3.5 控制系统的频率特性88

3.5.1 对数频率特性图（波特图）89

3.5.2 相位裕度与增益（幅值）裕度90

3.5.3 用波特图分析常见零、极点性能91

3.6 开关电源负反馈控制93

3.6.1 开关电源环路的开环和闭环增益93

3.6.2 环路的稳定性判据95

3.7 开关电源频率补偿电路96

3.7.1 单极点补偿，Ⅰ类补偿96

3.7.2 双极点、单零点补偿，Ⅱ类补偿97

3.7.3 三极点、双零点补偿，Ⅲ类补偿97

3.8 开关电源环路频率补偿设计实例98

本章总结103

第4章 开关电源中的电感变压器104

4.1 电磁基本知识104

4.1.1 基本概念和定律104

4.1.2 高斯定理104

4.1.3 安培环路定律105

4.1.4 法拉第定律106

4.1.5 磁路的基本知识106

4.2 材料磁化的基本知识108

4.2.1 磁性材料的磁化108

4.2.2 饱和磁滞回线和基本参数109

4.3 磁化曲线的测量和显示111

4.3.1 测试原理和电路112

4.3.2 示波器显示磁滞曲线的原理和线路113

4.3.3 高频下的磁化曲线114

4.4 磁芯磁化的电磁能量关系116

4.5 磁芯损耗117

4.6 电感变压器基本知识119

4.6.1 电感119

4.6.2 变压器121

4.6.3 实际变压器等效模型123

4.7 磁芯电感的计算124

4.7.1 不带气隙磁芯电感的计算125

4.7.2 带气隙磁芯电感的计算125

4.8 开关电源常用的软磁材料126

4.8.1 铁氧体126

4.8.2 磁粉芯129

4.9 线圈132

4.9.1 线圈的绝缘132

4.9.2 线圈损耗133

4.9.3 集肤效应133

4.9.4 邻近效应134

4.10 变压器绕法与漏感135

4.11 变压器杂散（寄生）电容138

4.12 无源损耗139

4.13 开关电源中功率变压器和电感的设计140

4.13.1 功率电感140

4.13.2 单端反激变压器143

4.13.3 正激变换器变压器143

4.13.4 双端变换的磁芯变压器144

4.13.5 磁放大器147

4.13.6 尖峰抑制磁珠151

4.13.7 交流电流互感器152

4.13.8 脉冲直流互感器154

4.14 电磁元件损耗与温升的简易计算方法154

4.15 电磁元件工艺设计规范156

4.15.1 变压器设计工艺规范156

4.15.2 电感设计工艺规范157

本章总结157

第5章 开关电源的电磁兼容159

5.1 EMC的基本知识159

5.1.1 电磁兼容的标准160

5.1.2 电磁兼容的测试162

5.2 分贝的知识166

5.3 时域信号的频谱分析167

5.4 峰值、准峰值及平均值检测169

5.5 差模信号和共模信号171

5.6 开关电源的地线172

5.6.1 地线的分类172

5.6.2 地线干扰173

5.6.3 开关电源的接地策略175

5.7 开关电源的电磁屏蔽176

5.7.1 波阻抗176

5.7.2 电磁屏蔽效能176

5.7.3 电磁屏蔽的孔洞和缝隙178

5.8 EMI滤波器技术180

5.8.1 EMI电源滤波器网络及其插入损耗分析183

5.8.2 滤波器的反射系数186

5.8.3 EMI滤波器元件188

5.8.4 差模／共模滤波器的分析196

5.8.5 电源线衰减201

5.8.6 专用电源滤波器201

5.9 PCB布线与电磁兼容设计204

5.9.1 PCB布线电感204

5.9.2 PCB电磁辐射206

5.9.3 影响差模电流真实回路的因素209

5.9.4 PCB线路板边缘的一些问题210

5.10 瞬态脉冲干扰的抑制211

5.11 传导辐射超标的对策213

5.11.1 传导超标的对策213

5.11.2 辐射发射超标的对策214

5.12 谐波电流的相关知识214

5.12.1 谐波标准214

5.12.2 按谐波限值不同对设备的分类215

5.13 开关电源中的安规215

5.13.1 安全认证机构215

5.13.2 CB制度215

5.13.3 设备按安规标准的分类216

本章总结216

参考文献219