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开关电源技术教程
作者:张占松 张心益
ISBN:978-7-111-39183-8
所属丛书:

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本书系统地论述了开关电源的工作原理、理论设计过程、各种实际应用及设计方法,让读者能够掌握基本的设计与计算。在此基础上,本书还系统地论述了高频软开关技术的工作原理、理论计算和实际工程应用的设计方法。本书还论述了反馈控制、小信号分析方面的内容,从而让读者能在实际工程应用中掌握小信号、反馈控制的测量、分析和校正方面的技术。作为一本工程技术人员的参考书,本书还给出了磁性元件、PWM控制芯片等的一些参考图表、数据,供读者设计开关电源是参考。

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ISBN:978-7-111-39183-8
装订:平装
编辑:王欢
开本:16开
出版日期: 2018-12-29
字数:300 千字
定价:35.0
图书简介

本书系统地论述了开关电源的工作原理、理论设计过程、各种实际应用及设计方法,让读者能够掌握基本的设计与计算。在此基础上,本书还系统地论述了高频软开关技术的工作原理、理论计算和实际工程应用的设计方法。本书还论述了反馈控制、小信号分析方面的内容,从而让读者能在实际工程应用中掌握小信号、反馈控制的测量、分析和校正方面的技术。作为一本工程技术人员的参考书,本书还给出了磁性元件、PWM控制芯片等的一些参考图表、数据,供读者设计开关电源是参考。

章节目录
目录

前言
概论1
第一章基本开关型变换器主电路拓扑4
第一节Buck变换器4
一、工作原理5
二、电路各点的波形5
三、主要概念与关系式5
四、稳态特性与元器件参数的量化11
第二节Boost变换器11
一、工作原理12
二、电路各点的波形12
三、主要概念与关系式13
四、稳态特性分析17
五、起动过程特性分析18
第三节Buck-Boost变换器18
一、工作原理19
二、电路各点的波形19
三、主要概念与关系式19
四、优缺点21
五、拓扑分析反号变换器21
第四节Cǔk变换器23
一、电路构成23
二、工作原理23
三、电路各点的波形24
四、主要概念与关系式25
第五节四种基本变换器的比较27
第二章变换器中的功率开关器件及其驱动电路31
第一节开关功率器件31
一、垂直式导电的IGFET(IGBT)的结构和导电机理31
二、IGBT与IGFET的不同32
第二节IGFET和IGBT的静特性33
一、电压、电流33
二、IGFET和IGBT作为硬开关时的开关特性33
第三节作为开关使用的二极管35
一、二极管的转态限制了工作效率fs的提高35
二、寄生二极管的作用35
三、几种二极管的比较35
第四节功率模块36
一、IGBT和IGFET36
二、SiCVJFET功率模块37
第五节开关功率器件的驱动37
一、直接驱动法37
二、隔离驱动法38
三、专用芯片高频脉冲调制驱动法38
四、可饱和电抗器作磁占空比控制法39
第三章高频开关电源中的磁性元件设计40
第一节磁性材料的基本特性40
一、磁性材料的基本参数40
二、磁心的结构42
三、基本电磁感应定律43
四、高频磁性元件的损耗43
第二节高频变压器的设计方法47
一、变压器尺寸的确定48
二、变压器的最优效率49
三、磁感应强度摆幅的选择49
四、变压器一次绕组匝数的计算51
五、变压器二次绕组匝数的计算51
六、绕组导线的选择52
七、绕组的排列结构52
八、安全性能要求对变压器的影响54
九、漏感对变压器性能的影响54
第三节电感的设计方法55
一、电感器的设计方法56
二、扼流圈的设计方法57
第四节共模电感的设计61
第五节新型磁性材料62
一、铁镍合金62
二、铁铝合金63
三、非晶态合金63
四、微晶合金63
五、粉心材料64
第四章输入与输出隔离的各种变换器结构66
第一节变换器供电电源66
一、概念66
二、VS的整流、滤波电路元器件计算66
第二节反激变换器69
一、工作原理69
二、变压器的工作特点与设计分析72
三、双管反激变换器73
第三节正激变换器73
一、正激变换器电路组成、工作原理和波形74
二、正激变换器的变压器带来的问题74
三、技术措施74
四、基本关系式76
第四节半桥变换器原理与设计78
一、半桥变换器的工作原理78
二、半桥变换器的优缺点81
三、半桥变换器变压器的设计83
第五章高频开关变换器的软开关技术85
第一节高频开关变换器的损耗85
第二节零电流、零电压开关86
第三节能量不完全传递的反激变换器的谐振软开关86
第四节Boost变换器谐振软开关88
第五节半桥谐振开关变换器91
一、RLC串联谐振基本知识91
二、半桥LLC串联谐振变换器95
第六节有源钳位软开关技术107
第七节全桥移相软开关技术111
一、电路原理和各工作模态分析111
二、全桥移相电路零电压开关形成条件114
三、二次侧占空比丢失现象115
第八节能量完全传递的反激变换器的谐振软开关115
第六章有源功率因数、同步整流、变换器并联技术118
第一节有源功率因数校正118
一、Boost变换器有源功率因数校正原理119
二、Boost变换器有源功率校正的电流状态120
三、APFC的控制方式121
四、平均电流控制的APFC电路123
五、单周积分控制的APFC电路124
六、单周电流比例采样差分控制的APFC127
第二节同步整流技术130
一、同步整流原理131
二、自驱动同步整流技术132
三、辅助绕组驱动同步整流技术132
四、有源钳位同步整流技术133
五、电压外驱动同步整流技术134
六、应用谐振技术的软开关同步整流技术135
七、正激有源钳位电路的外驱动软开关同步整流技术135
第三节高频开关变换器的并联均流136
一、输出阻抗法并联均流技术137
二、主/从控制法138
三、平均电流自动均流技术139
四、最大电流法自动均流技术140
五、热应力自动均流技术140
第七章开关电源的闭环控制142
第一节开关电源系统的隔离技术142
一、隔离技术142
二、系统架构和负反馈143
第二节PWM开关电源的集成电路芯片143
一、SG3524电压控制型芯片143
二、UC3846/3842电流控制型芯片145
三、集成控制芯片的发展147
第三节状态空间平均法的动态理论和参数148
一、开关变换器小信号分析148
第四节开关电源系统稳定和校正156
一、开关电源系统的稳定条件156
二、主要参数相关性157
第五节伯德图的测量设备及测量方法157
一、从开环系统中的某点注入信号的方法157
二、利用几Hz以上的开环伯德图测量方法作出“总开”曲线158
三、用差分方法确定补偿特性曲线159
第六节误差放大器反馈网络参数的确定160
第八章高频开关变换器的保护电路163
第一节输入浪涌电压163
一、输入浪涌电压的形成及形式163
二、输入浪涌电压抑制元器件164
三、抑制输入浪涌电压的方法167
第二节输入浪涌电流168
一、输入浪涌电流的产生168
二、输入浪涌电流的抑制方法170
第三节输入过电压、过电流的保护172
第四节输出过电压、过电流的保护172
第五节开关变换器的过热保护173
第六节开关变换器电磁干扰的防护174
一、开关变换器电磁干扰的产生和测定174
二、开关变换器传导噪声的抑制175
三、开关变换器辐射噪声的抑制178
参考文献185
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