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第1章　开关电源基础技术1

1.1　开关电源概述1

1.1.1　开关电源的工作原理1

1.1.2　开关电源的组成2

1.1.3　开关电源的特点2

1.2　开关电源的分类3

1.3　开关电源的主要技术指标5

1.4　开关电源典型结构6

1.4.1 串联开关电源结构6

1.4.2　并联开关电源结构6

1.4.3　正激开关电源结构7

1.4.4　反激开关电源结构8

1.4.5　半桥开关电源结构8

1.4.6　全桥开关电源结构9

1.5 开关电源技术要点10

1.5.1 电源电路的组成及主要特点10

1.5.2　倍压／桥式整流自动切换11

1.5.3　电源的微处理器控制12

1.5.4　防开机浪涌电流技术13

1.5.5　开关电源干扰的抑制14

1.6　开关器件16

1.6.1　开关器件概述16

1.6.2 电力二极管17

1.6.3 电力场效应晶体管MOSFET19

1.6.4 绝缘栅双极晶体管IGBT20

1.6.5　功率模块与功率集成电路22

1.6.6　缓冲电路22

1.7　开关电源中的整流电路23

1.7.1　恒功率整流器23

1.7.2　倍流整流器23

1.7.3　同步整流器23

1.8　电源设备的评价与测量24

1.8.1 电源设备的评价24

1.8.2　开关电源的技术指标26

思考题27

第2章 自激式开关电源28

2.1 自激式开关电源的工作原理28

2.1.1 自激式降压开关电源28

2.1.2 自激式降压开关电源的基本电路28

2.1.3 自激式降压开关电源的保护电路30

2.2 自激式降压开关电源的改进31

2.2.1　降压比增大的实现方案31

2.2.2 自激式降压开关电源的强制同步32

2.3 自激式降压开关电源的厚膜集成电路35

2.3.1　直接取样的厚膜集成电路35

2.3.2　间接取样的厚膜集成电路35

2.4　升压式开关电源36

2.5 具有隔离功能的自激式开关电源37

2.5.1　？激电路离开关电源的38

2.5.2 自激式隔离开关电源稳压性能的改善40

2.5.3　双路PWM控制系统41

2.5.4 自激式隔离开关电源的保护电路43

2.6　双脉宽控制的开关电源44

2.7　办公设备电源设计45

2.7.1　功率变化负载的电源45

2.7.2 自激并联型开关电源47

2.8　彩色电视机开关电源49

2.8.1　启动与自激振荡51

2.8.2　稳压原理52

2.8.3　遥控开关52

2.8.4　+B过压保护53

2.8.5　X射线保护及束电流过流保护54

思考题54

第3章　它激式开关电源55

3.1　典型它激式开关电源55

3.1.1　MC1394控制的开关电源55

3.1.2　UC3842控制的开关电源57

3.1.3　典型应用电路60

3.1.4　反激式开关电源62

3.2　集成驱动器及其应用63

3.2.1　半桥拓扑控制电路1659863

3.2.2　主从式开关电源及驱动器65

3.2.3　单周期控制集成电路67

3.2.4　大电流电源73

3.3　STR系列集成变换电路75

3.3.1 STR-S67××电路75

3.3.2　STR-M65××电路77

3.3.3　STR-M6811A电路79

3.4　TOP系列集成开关电源81

3.4.1　TOPSwitch系列三端开关电源81

3.4.2　TOPSwitch系列的结构82

3.4.3　TinySwitch系列四端开关电源83

3.4.4　TOPSwitch延伸开关电源84

3.5　TOPSwitch的应用85

3.5.1 间接取样的TOPSwitch应用电路85

3.5.2　直接取样的TOPSwitch应用电路86

3.5.3　电路设计87

3.6　DC/DC变换电路88

3.6.1 新型升压式DC/DC变换器88

3.6.2　倍压DC/DC变换器89

思考题90

第4章　单片开关电源91

4.1　典型单片开关电源91

4.1.1　LM25××系列单片开关电源91

4.1.2　L49 ××系列单片开关电源93

4.1.3　它激式低压单片开关电源MC78S4095

4.1.4　低压单片开关电源MC3406397

4.2 同步整流技术的低压大电流开关电源99

4.2.1 UC3842控制的同步整流电路99

4.2.2　具有同步整流功能的专用集成电路101

4.3　移动电子设备电源集成电路104

4.3.1　MAX744A电路104

4.3.2　MAX767电路105

4.3.3　模式控制的CMOS低功耗集成电路106

4 3.4　MAX782电路107

4.3.5　LTC1149电路108

4.4　特殊用途开关电源109

4.4.1 显示设备的超高压稳压电源109

4.4.2　行脉冲驱动超高压变换器111

4.5 基于TPS54350型DC/DC变换器电路112

思考题113

第5章　开关变换电路114

5.1　主要开关变换电路分析114

5.1.1　推挽开关变换电路114

5.1.2　全桥开关变换电路117

5.1.3　半桥开关变换电路118

5.1.4　正激开关变换电路119

5.1.5　反激开关变换电路119

5.1.6 各种不同开关变换电路的比较120

5.2　半桥变换器的应用120

5.2.1　半桥开关降压电路120

5.2.2 自激式振荡超声波电路122

5.3　集成电路驱动的推挽和全桥开关电路123

5.3.1 UC3524组成的低压开关电源123

5.3.2　UC3524组成的高压开关电源125

5.3.3　UC3524在UPS中的应用126

5.3.4　双端驱动集成电路TL494127

5.3.5　TL494构成的单端正激电源129

5.3.6 自激式半桥开关电源130

5.3.7　高压卤素灯控制电路132

5.3.8 高压直流输入开关电源134

5.3.9　新型半桥开关驱动器IR2112136

5.3.10 自振荡的半桥开关驱动器137

5.4　谐振式开关电源140

5.4.1　低通滤波式谐振变换器140

5.4.2　并联谐振原理在变换器中的应用140

5.4.3　半桥谐振式调频开关电源143

5.4.4　谐振电路在节能灯中的应用146

思考题147

第6章　开关电源设计148

6.1　小功率开关电源设计148

6.1.1　实用小功率开关电源设计148

6.1.2　120W/24V开关电源模块的电路设计154

6.2　大功率高稳定度开关电源设计155

6.2.1　主要技术指标156

6.2.2　控制电路156

6.2.3　功率变换部分157

6.2.4　其他电路159

6.3　模块化逆变电源设计159

6.3.1 系统设计159

6.3.2　PWM波形控制160

6.3.3　输出电压控制163

6.4　便携式开关电源设计164

6.4.1　结构与系统设计164

6.4.2 高可靠性电源设计165

6.4.3　机载小型化开关电源设计168

6.4.4　机载三相交流稳压电源设计170

6.5　多输出高精度直流稳压电源系统173

6.5.1 电源系统的结构和原理173

6.5.2　系统各控制单元原理简介174

6.6　通信系统电源设计178

6.6.1 利用线性调节器获得低压输出178

6.6.2 采用升压型DC/DC开关变换器179

6.6.3　采用降压开关电源179

6.6.4　高效DC/DC变换器设计180

6.7　基于交错并联技术的励磁电源183

6.7.1　交错并联结构183

6.7.2　工作模式183

6.7.3　应用方案184

6.8　多重变换技术186

6.8.1 多重变换器的技术特点186

6.8.2　多重级联变换器的结构187

6.8.3　变换电路的工作原理及数学模型188

6.8.4 单元级联型功率变换电路的数学模型191

6.8.5 三相多单元级联功率变换电路193

6.8.6　多电平控制方法195

6.8.7　基于离散自然采样法的PWM控制策略196

6.8.8　级联变换器的均衡控制198

6.9　电磁兼容技术与噪声199

6.9.1 电磁兼容性标准199

6.9.2　开关电源的电磁兼容性问题200

思考题202

第7章 UPS电路原理与应用203

7.1 UPS的电路结构及性能特点203

7.1.1　后备式204

7.1.2　在线互动式204

7.1.3　双变换在线式205

7.1.4　双向变换串并联补偿在线式206

7.2　新型UPS技术207

7.2.1　新型UPS电路207

7.2.2　双向DC/DC变流器的工作原理208

7.2.3 双向DC/DC电路主要参数设计210

7.2.4　在线式UPS的控制和保护技术213

7.3　UPS专用免维护蓄电池215

7.3.1 免维护蓄电池的工作原理与应用215

7.3.2　利用双DC/DC电路实现蓄电池的充放电216

7.4　UPS的设计指标与测试218

7.4.1　UPS的技术指标218

7.4.2　UPS的静态测试220

7.4.3　UPS的动态测试和其他常规测试221

7.4.4　UPS的安全运行222

7.5　大功率UPS干扰的原因与抑制方法224

7.5.1　UPS干扰来源224

7.5.2　抗干扰措施226

7.6　专用电池充电电源设计227

7.6.1　电路组成及工作机理227

7.6.2　PWM控制器电路228

7.6.3　监控系统设计229

7.6.4　通信功能230

7.7　电源功率因数230

7.7.1 决定功率因数的主要因素231

7.7.2　提高自然功率因数231

7.7.3　静止无功补偿232

7.7.4　APF与动态无功补偿232

7.7.5　无功补偿的效益234

7.7.6　滞环电流变换器235

思考题238

第8章　变频电源原理与应用239

8.1　变频电源239

8.1.1　变频电源技术239

8.1.2 实现VVVF的基本调制方法239

8.1.3　谐振型开关电路241

8.1.4　逆变器的控制242

8.2　变频电源的硬件电路设计242

8.2.1　变频电源设计要点242

8.2.2　DC/DC升压模块设计要求243

8.2.3　不同升压方案的原理及分析243

8.2.4　反激直流升压电路设计245

8.2.5　DC/AC逆变模块设计246

8.2.6　控制模块设计248

8.3　系统软件设计251

8.3.1　系统软件设计流程图251

8.3.2　系统中断程序设计252

8.4 变频技术在交流调压中的应用研究254

8.4.1 PWM双桥叠加交流电压方式254

8.4.2　PWM斩波方式的交流电压调节器255

8.4.3 串联电压源模式的交流电压调节器256

8.4.4　三种方案的对比257

8.5 大功率中压变频技术及其对负载的影响257

8.5.1　器件串联方案257

8.5.2　多电平控制方案258

8.5.3　变频器对电动机的影响260

8.5.4 中压变频器技术发展262

8.6　实现电动机带载启动的交／交变频技术262

8.6.1　系统原理与组成263

8.6.2　系统构成264

8.6.3　系统软件266

8.6.4　应用方案267

思考题268

附录1 国家与行业电源现有标准的名称及编号209

附录2 开关电源常用英文标志与缩写271

参考文献276