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开关稳压电源的设计和应用

开关稳压电源的设计和应用
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作者: 著
出版社: 机械工业出版社
2010-07
版次: 1
ISBN: 9787111304630
定价: 39.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 259页
字数: 328千字
正文语种: 简体中文
丛书: 电力电子新技术系列图书
分类: 工程技术
1 张插图图片
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  • 　　《开关稳压电源的设计和应用》是《电力电子新技术系列图书》中的一册，主要介绍开关稳压电源的基本原理、设计方法及应用。《开关稳压电源的设计和应用》共分11章。第1章介绍了开关电源技术的一些基本概念及发展史和发展趋势。第2、3章分别介绍在开关电源中常用的电力电子变换电路的拓扑及工作原理。第4章介绍了PWM变换器的数学模型。第5、6章分别介绍开关电源中常用的电力电子器件和变压器、电感、电容器等元器件。第7、8章介绍开关电源中主电路及控制系统的设计方法。第9章介绍开关电源中常用的功率因数校正技术的基本原理。第10章介绍了开关电源的电磁兼容问题。第11章为开关电源的应用，介绍了两种小功率开关电源和两种大功率开关电源的设计过程。

    　　《开关稳压电源的设计和应用》可供从事开关电源开发、设计和生产的工程技术人员阅读，也可为高校电力电子技术、电气自动化技术等专业师生提供参考。 第1章绪论1

    1.1关于开关稳压电源1

    1.2开关电源的发展史2

    1.3开关电源的应用7

    1.4本书的基本结构8

    参考文献9



    第2章PWM开关电路拓扑10

    2.1开关电源中申力电子电路的分类10

    2.2非隔离型DCDC变换电路11

    2.2.1降压（Buck）型电路12

    2.2.2升压（Boost）型电路17

    2.2.3升降压（BuckBoost）型电路22

    2.2.4丘克（Cuk）型电路25

    2.2.5Sepic型电路27

    2.2.6Zeta型电路28

    2.3隔离型电路30

    2.3.1正激型电路30

    2.3.2反激型电路34

    2.3.3半桥电路36

    2.3.4全桥型电路40

    2.3.5推挽型电路43

    2.4整流电路47

    2.4.1全桥整流电路47

    2.4.2全波整流电路48

    2.4.3倍流整流电路48

    2.4.4同步整流技术51

    2.5回馈型电路53

    2.5.1非隔离回馈型电路53

    2.5.2隔离回馈型电路55

    2.6小结56

    参考文献56



    第3章软开关技术57

    3.1软开关的基本概念57

    3.1.1硬开关与软开关57

    3.1.2零电压开关与零电流开关59

    3.2软开关电路的分类59

    3.2.1准谐振电路59

    3.2.2零电压开关PWM电路和零电流开关PWM电路60

    3.2.3零电压转换PWM电路和零电流转换PWM电路61

    3.3典型的软开关电路61

    3.3.1零电压准谐振电路61

    3.3.2移相全桥型零电压开关PWM电路64

    3.3.3有源箝位正激型电路68

    3.3.4零电压转换PWM电路71

    3.3.5不对称半桥型电路72

    3.3.6软开关PWM三电平直流变换器73

    3.4谐振变换电路的原理及分类75

    3.5典型的谐振变换电路76

    3.5.1串联谐振电路76

    3.5.2并联谐振电路78

    3.5.3串并联谐振电路81

    3.6小结85

    参考文献85



    第4章开关电源控制系统的原理87

    4.1开关电路的建模87

    4.1.1理想开关模型88

    4.1.2状态空间平均模型89

    4.1.3小信号模型90

    4.2系统的传递函数92

    4.2.1开关电路92

    4.2.2PWM比较器96

    4.2.3调节器96

    4.3基于小信号模型的分析方法97

    4.3.1系统的稳定性97

    4.3.2动态指标100

    4.4电压模式控制和电流模式控制101

    4.4.1电压模式控制102

    4.4.2峰值电流模式控制103

    4.4.3平均电流模式控制108

    4.5并机均流控制的原理109

    4.6小结113

    参考文献113



    第5章常用电力电子器件115

    5.1二极管115

    5.2电力MOSFET119

    5.2.1结构和工作原理119

    5.2.2主要参数122

    5.2.3新型MOSFET器件简介123

    5.3绝缘栅双极型晶体管(IGBT)124

    5.3.1结构与工作原理124

    5.3.2主要参数126

    5.3.3IGBT的发展及新型结构工艺简介126

    5.4MOSFET及IGBT的驱动及保护128

    5.4.1MOSFET及IGBT的驱动128

    5.4.2MOSFET及IGBT的保护132

    5.5功率模块与功率集成电路134

    5.6小结136

    参考文献137



    第6章无源器件138

    6.1常用电容器及选型138

    6.1.1电容器的主要参数138

    6.1.2电解电容器140

    6.1.3有机薄膜电容器143

    6.1.4瓷介电容器143

    6.2电感及变压器144

    6.2.1常用的软磁材料144

    6.2.2电感148

    6.2.3变压器152

    6.3小结155

    参考文献156



    第7章功率电路的设计157

    7.1开关电源的主要技术指标及分析157

    7.1.1输入参数157

    7.1.2输出参数158

    7.1.3电磁兼容性能指标160

    7.1.4其他指标161

    7.2主电路设计162

    7.2.1主电路的选型162

    7.2.2硬开关与软开关电路的选择162

    7.2.3正激、推挽、半桥和全桥型电路的主电路元器件参数的计算163

    7.2.4反激型电路的主电路元器件参数的确定169

    7.3热设计和结构设计172

    7.3.1开关元件的热设计172

    7.3.2变压器和电抗器的热设计173

    7.3.3机箱结构的设计175

    7.4小结175

    参考文献176



    第8章控制电路的设计177

    8.1电压模式控制电路的设计177

    8.1.1电压调节器的结构形式177

    8.1.2电压调节器的参数178

    8.2峰值电流模式控制电路的设计181

    8.3平均电流模式控制电路的设计181

    8.4控制电路结构和主要组成部分的原理183

    8.5典型的PWM控制电路185

    8.6小结198

    参考文献199



    第9章功率因数校正技术200

    9.1谐波和功率因数的定义200

    9.2开关电源的功率因数校正技术203

    9.3单相功率因数校正电路204

    9.3.1基本原理204

    9.3.2主电路参数计算206

    9.3.3单相功率因数校正的控制电路209

    9.4三相功率因数校正电路212

    9.5软开关功率因数电路214

    9.6单级功率因数校正技术215

    9.6.1单相单级功率因数变换器215

    9.6.2三相单级功率因数变换器219

    9.7小结221

    参考文献222



    第10章开关电源的电磁兼容问题224

    10.1电磁兼容的基本概念224

    10.2开关电路的EMI模型225

    10.3EMI滤波器的设计230

    10.4抗干扰实验及抗干扰设计233

    10.5小结235

    参考文献235



    第11章开关电源设计实例236

    11.190W反激型电源适配器设计236

    11.1.1技术指标236

    11.1.2输入PFC电路的设计236

    11.1.3反激型电路的设计241

    11.2同步Buck型电路的设计244

    11.2.1技术指标244

    11.2.2电感的设计244

    11.2.3MOSFET的计算245

    11.2.4控制芯片的选择245

    11.33kW通信用开关电源设计247

    11.3.1技术要求247

    11.3.2主电路设计247

    11.3.3控制电路的结构253

    11.46kW电力操作电源设计254

    11.4.1技术要求254

    11.4.2主电路设计254

    11.5小结259

    参考文献259
  • 内容简介:
    　　《开关稳压电源的设计和应用》是《电力电子新技术系列图书》中的一册，主要介绍开关稳压电源的基本原理、设计方法及应用。《开关稳压电源的设计和应用》共分11章。第1章介绍了开关电源技术的一些基本概念及发展史和发展趋势。第2、3章分别介绍在开关电源中常用的电力电子变换电路的拓扑及工作原理。第4章介绍了PWM变换器的数学模型。第5、6章分别介绍开关电源中常用的电力电子器件和变压器、电感、电容器等元器件。第7、8章介绍开关电源中主电路及控制系统的设计方法。第9章介绍开关电源中常用的功率因数校正技术的基本原理。第10章介绍了开关电源的电磁兼容问题。第11章为开关电源的应用，介绍了两种小功率开关电源和两种大功率开关电源的设计过程。

    　　《开关稳压电源的设计和应用》可供从事开关电源开发、设计和生产的工程技术人员阅读，也可为高校电力电子技术、电气自动化技术等专业师生提供参考。
  • 目录:
    第1章绪论1

    1.1关于开关稳压电源1

    1.2开关电源的发展史2

    1.3开关电源的应用7

    1.4本书的基本结构8

    参考文献9



    第2章PWM开关电路拓扑10

    2.1开关电源中申力电子电路的分类10

    2.2非隔离型DCDC变换电路11

    2.2.1降压（Buck）型电路12

    2.2.2升压（Boost）型电路17

    2.2.3升降压（BuckBoost）型电路22

    2.2.4丘克（Cuk）型电路25

    2.2.5Sepic型电路27

    2.2.6Zeta型电路28

    2.3隔离型电路30

    2.3.1正激型电路30

    2.3.2反激型电路34

    2.3.3半桥电路36

    2.3.4全桥型电路40

    2.3.5推挽型电路43

    2.4整流电路47

    2.4.1全桥整流电路47

    2.4.2全波整流电路48

    2.4.3倍流整流电路48

    2.4.4同步整流技术51

    2.5回馈型电路53

    2.5.1非隔离回馈型电路53

    2.5.2隔离回馈型电路55

    2.6小结56

    参考文献56



    第3章软开关技术57

    3.1软开关的基本概念57

    3.1.1硬开关与软开关57

    3.1.2零电压开关与零电流开关59

    3.2软开关电路的分类59

    3.2.1准谐振电路59

    3.2.2零电压开关PWM电路和零电流开关PWM电路60

    3.2.3零电压转换PWM电路和零电流转换PWM电路61

    3.3典型的软开关电路61

    3.3.1零电压准谐振电路61

    3.3.2移相全桥型零电压开关PWM电路64

    3.3.3有源箝位正激型电路68

    3.3.4零电压转换PWM电路71

    3.3.5不对称半桥型电路72

    3.3.6软开关PWM三电平直流变换器73

    3.4谐振变换电路的原理及分类75

    3.5典型的谐振变换电路76

    3.5.1串联谐振电路76

    3.5.2并联谐振电路78

    3.5.3串并联谐振电路81

    3.6小结85

    参考文献85



    第4章开关电源控制系统的原理87

    4.1开关电路的建模87

    4.1.1理想开关模型88

    4.1.2状态空间平均模型89

    4.1.3小信号模型90

    4.2系统的传递函数92

    4.2.1开关电路92

    4.2.2PWM比较器96

    4.2.3调节器96

    4.3基于小信号模型的分析方法97

    4.3.1系统的稳定性97

    4.3.2动态指标100

    4.4电压模式控制和电流模式控制101

    4.4.1电压模式控制102

    4.4.2峰值电流模式控制103

    4.4.3平均电流模式控制108

    4.5并机均流控制的原理109

    4.6小结113

    参考文献113



    第5章常用电力电子器件115

    5.1二极管115

    5.2电力MOSFET119

    5.2.1结构和工作原理119

    5.2.2主要参数122

    5.2.3新型MOSFET器件简介123

    5.3绝缘栅双极型晶体管(IGBT)124

    5.3.1结构与工作原理124

    5.3.2主要参数126

    5.3.3IGBT的发展及新型结构工艺简介126

    5.4MOSFET及IGBT的驱动及保护128

    5.4.1MOSFET及IGBT的驱动128

    5.4.2MOSFET及IGBT的保护132

    5.5功率模块与功率集成电路134

    5.6小结136

    参考文献137



    第6章无源器件138

    6.1常用电容器及选型138

    6.1.1电容器的主要参数138

    6.1.2电解电容器140

    6.1.3有机薄膜电容器143

    6.1.4瓷介电容器143

    6.2电感及变压器144

    6.2.1常用的软磁材料144

    6.2.2电感148

    6.2.3变压器152

    6.3小结155

    参考文献156



    第7章功率电路的设计157

    7.1开关电源的主要技术指标及分析157

    7.1.1输入参数157

    7.1.2输出参数158

    7.1.3电磁兼容性能指标160

    7.1.4其他指标161

    7.2主电路设计162

    7.2.1主电路的选型162

    7.2.2硬开关与软开关电路的选择162

    7.2.3正激、推挽、半桥和全桥型电路的主电路元器件参数的计算163

    7.2.4反激型电路的主电路元器件参数的确定169

    7.3热设计和结构设计172

    7.3.1开关元件的热设计172

    7.3.2变压器和电抗器的热设计173

    7.3.3机箱结构的设计175

    7.4小结175

    参考文献176



    第8章控制电路的设计177

    8.1电压模式控制电路的设计177

    8.1.1电压调节器的结构形式177

    8.1.2电压调节器的参数178

    8.2峰值电流模式控制电路的设计181

    8.3平均电流模式控制电路的设计181

    8.4控制电路结构和主要组成部分的原理183

    8.5典型的PWM控制电路185

    8.6小结198

    参考文献199



    第9章功率因数校正技术200

    9.1谐波和功率因数的定义200

    9.2开关电源的功率因数校正技术203

    9.3单相功率因数校正电路204

    9.3.1基本原理204

    9.3.2主电路参数计算206

    9.3.3单相功率因数校正的控制电路209

    9.4三相功率因数校正电路212

    9.5软开关功率因数电路214

    9.6单级功率因数校正技术215

    9.6.1单相单级功率因数变换器215

    9.6.2三相单级功率因数变换器219

    9.7小结221

    参考文献222



    第10章开关电源的电磁兼容问题224

    10.1电磁兼容的基本概念224

    10.2开关电路的EMI模型225

    10.3EMI滤波器的设计230

    10.4抗干扰实验及抗干扰设计233

    10.5小结235

    参考文献235



    第11章开关电源设计实例236

    11.190W反激型电源适配器设计236

    11.1.1技术指标236

    11.1.2输入PFC电路的设计236

    11.1.3反激型电路的设计241

    11.2同步Buck型电路的设计244

    11.2.1技术指标244

    11.2.2电感的设计244

    11.2.3MOSFET的计算245

    11.2.4控制芯片的选择245

    11.33kW通信用开关电源设计247

    11.3.1技术要求247

    11.3.2主电路设计247

    11.3.3控制电路的结构253

    11.46kW电力操作电源设计254

    11.4.1技术要求254

    11.4.2主电路设计254

    11.5小结259

    参考文献259
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