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第1章 开关电源入门介绍 1

1.1 开关电源的概述 1

1.1.1 开关电源概念的引入 1

1.1.2 开关电源的定义 1

1.1.3 开关电源的分类 2

1.1.4 直流开关电源的结构框图 2

1.2 直流变换器的分类 4

1.3 直流开关电源及其应用 5

1.3.1 直流开关电源的特点 5

1.3.2 直流开关电源的应用 6

1.3.3 直流开关电源的实物图 6

1.4 对直流开关电源的要求 7

1.5 开关电源的主要技术及发展趋势 8

1.5.1 开关电源的主要技术 8

1.5.2 开关电源的发展趋势 14

第2章 功率MOS管 15

2.1 MOS管的工作原理及参数 16

2.1.1 MOS管的结构 16

2.1.2 MOS管的工作原理 16

2.1.3 MOS管的开关特性 17

2.1.4 MOS管的主要参数 19

2.2 MOS管并联工作和双向导通特性 21

2.2.1 MOS管并联工作 21

2.2.2 双向导通特性 22

2.3 MOS管的栅极驱动电路及保护电路 24

2.3.1 MOS管的栅极驱动电路 24

2.3.2 MOS管的保护电路 26

2.4 MOS管的导通损耗和关断损耗 26

2.5 MOS管的封装及主要供应商 27

2.5.1 MOS管的封装 27

2.5.2 MOS管的主要供应商 27

第3章 开关电源基本拓扑结构 29

3.1 Buck变换器 29

3.1.1 Buck变换器的拓扑结构 29

3.1.2 Buck变换器的工作原理分析 29

3.1.3 Buck变换器的基本关系式 32

3.1.4 电感电流断续时Buck变换器的工作原理和基本关系式 33

3.1.5 电感电流临界连续的边界 34

3.2 Boost变换器 37

3.2.1 Boost变换器的拓扑结构 37

3.2.2 Boost变换器的工作原理分析 37

3.2.3 Boost变换器的基本关系 40

3.2.4 电感电流断续时Boost变换器的工作原理和基本关系 40

3.2.5 电感电流临界连续的边界 42

3.3 Buck-Boost变换器 43

3.3.1 Buck-Boost变换器的拓扑结构 43

3.3.2 Buck-Boost变换器的工作原理分析 43

3.3.3 Buck-Boost变换器的基本关系 45

3.3.4 电感电流断续时Buck-Boost变换器的工作原理和基本关系 46

3.3.5 电感电流临界连续的边界 47

3.4 正激变换器 49

3.4.1 变压器的介绍 49

3.4.2 复位绕组的正激变换器的拓扑结构 50

3.4.3 正激变换器的工作原理分析 50

3.4.4 正激变换器的基本关系式 53

3.5 双管正激变换器 55

3.5.1 双管正激变换器的拓扑结构 55

3.5.2 双管正激变换器的工作原理分析 55

3.5.3 双管正激变换器的基本关系式 57

3.5.4 双管正激变换器的优点 57

3.6 反激变换器 58

3.6.1 反激变换器的结构 58

3.6.2 反激变换器的工作原理 58

3.6.3 反激变换器的基本关系式 60

3.6.4 电流断续时反激变换器的工作原理和基本关系 61

3.6.5 反激变压器和正激变压器的区别 62

3.7 推挽变换器 63

3.7.1 推挽逆变器的结构 63

3.7.2 推挽变换器的工作原理 65

3.7.3 推挽变换器的基本关系式 65

3.7.4 推挽变换器的铁心偏磁 67

3.8 半桥变换器 68

3.8.1 半桥逆变器 68

3.8.2 半桥变换器的工作原理 69

3.8.3 半桥变换器的基本关系式 70

3.8.4 考虑漏感时半桥变换器的工作原理 71

第4章 PWM控制芯片及其应用 73

4.1 PWM控制原理及控制芯片介绍 73

4.1.1 电压模式PWM控制技术 73

4.1.2 电流模式PWM控制技术 74

4.1.3 典型的电流模式PWM控制芯片 75

4.2 在非隔离型电路中的应用 88

4.2.1 用UC3842控制Buck变换器电路的分析 88

4.2.2 用UC3842控制Boost变换器电路的分析 91

4.3 在隔离型变换器电路中的应用 96

4.3.1 反激变换器电路的分析与设计 96

4.3.2 推挽变换器电路的分析 102

第5章 电源输入级电路 109

5.1 离线运行 109

5.1.1 三种整流滤波电路 109

5.1.2 输入储能电容特性 111

5.1.3 输入整流器 111

5.2 射频干扰抑制 112

5.2.1 射频干扰产生的原因 112

5.2.2 抑制射频干扰的方法 113

5.3 安全规程事项 114

5.4 浪涌电流 116

5.4.1 浪涌电流产生的原因 116

5.4.2 抑制浪涌电流的方法 116

5.5 保持时间 119

第6章 元器件选择 121

6.1 二极管 121

6.1.1 二极管概述 121

6.1.2 二极管的主要参数 121

6.1.3 二极管的分类 125

6.1.4 二极管的简单识别 127

6.1.5 二极管的封装及主要供应商 128

6.2 电容 129

6.2.1 电容的主要性能参数 129

6.2.2 电解电容 131

6.2.3 SMD电容的分类 135

6.3 电阻 136

6.3.1 电阻的性能参数 136

6.3.2 SMD电阻 137

6.3.3 电阻的额定功率及降额分析 139

6.4 磁性元件——变压器和电感 139

6.4.1 磁性元件在开关电源中的作用 139

6.4.2 变压器设计一般问题 140

6.4.3 功率变压器的设计过程 143

6.4.4 高频变压器的制作 146

第7章 有源功率因数校正 160

7.1 为什么采用功率因数校正 160

7.1.1 谐波电流对电网的危害 160

7.1.2 输入端功率因数 161

7.1.3 对输入端谐波电流的限制 161

7.1.4 提高输入端功率因数的主要方法 162

7.2 功率因数和THD 164

7.2.1 功率因数的定义 164

7.2.2 功率因数与THD的关系 164

7.3 Boost功率因数校正原理 165

7.3.1 DCM Boost PFC变换器 166

7.3.2 CCM Boost PFC变换器 167

7.3.3 CRM Boost PFC变换器 168

7.3.4 Boost PFC电路的主要优、缺点 171

7.4 有源功率因数校正控制方法 171

7.4.1 电流峰值控制法 172

7.4.2 电流滞环控制法 173

7.4.3 平均电流控制法 174

7.4.4 单周期控制 175

7.5 有源功率因数校正方法比较和测试 177

7.5.1 有源功率因数校正方法比较 177

7.5.2 测试方法 179

7.6 PFC控制芯片及其应用电路 180

7.6.1 临界模式的L6563（L6563A）PFC控制器 180

7.6.2 平均电流型控制的PFC控制器UCC×817/18 190

7.6.3 单周期控制的PFC控制器ICE2PCS01G 200

7.7 电感的设计 212

7.7.1 连续模式的电感设计 212

7.7.2 临界模式的电感设计 214

7.7.3 PFC电感计算方法总结 218

第8章 单片集成芯片控制隔离式电路 220

8.1 KA5×03××系列单片集成芯片介绍 220

8.2 单片集成芯片控制隔离式电路 224

8.3 调试和测试波形分析 226

8.3.1 电路调试过程 226

8.3.2 电路测试 230

第9章 印制电路板的布线 233

9.1 引言 233

9.2 布线分析 233

9.3 布线要点 234

9.4 散热问题 238

9.5 PCB的可制作性设计 239

附录 开关电源规格书（IPS） 243

参考文献 249