具体描述
美国知名的开关电源设计专家Keith Billings、Taylor Morey编著的《开关电源手册》是介绍开关电源技术的实用指导手册。全书共分四部分，70章。主要内容包括常用离线开关电源的功能与基本要求、设计原理与实践、实用设计和交流功率因数校正等。本书叙述简洁，提换了大量的线路图和波形图，并给出了不多见的诺模图，方便读者分析和设计。
《开关电源手册》适用于开关电源的专业设计人员和研究人员，也适用于电类学生、初级工程师和感兴趣的非专业人士。
作者简介
Keith Billings 世界知名开关电源设计专家，现任DKB电源公司总裁。他曾在多家电源公司担任总工程师，拥有近50年的开关电源设计和制造经验。
Taylor Morey 知名开关电源设计专家，现任加拿大康耐斯托加学院教授。拥有30余年的开关电源设计经验。
目录信息
功能和基本要求
第1章 基本要求概述 1
1.1 导论 1
1.2 输入瞬变电压保护 1
1.3 电磁兼容性 2
1.4 差模噪声 2
1.5 共模噪声 2
1.6 静电屏蔽 2
1.7 输入熔断器的选择 2
1.8 交流电整流与电容输入滤波器 3
1.9 浪涌限制 3
1.10 启动方法 4
1.11 软启动 4
1.12 防止启动过电压 4
1.13 输出过电压保护 4
1.14 输出欠电压保护 5
1.15 过载保护(输入功率限制) 5
1.16 输出限流 5
1.17 高压双极型晶体管基极驱动要求 5
1.18 比例驱动电路 5
1.19 抗饱和技术 5
1.20 缓冲器网络 6
1.21 直通 6
1.22 输出滤波,共模噪声和输入输出隔离 6
1.23 供电故障信号 6
1.24 供电正常信号 7
1.25 双输入电压供电运行方式 7
1.26 供电维持时间 7
1.27 同步 8
1.28 外部禁止方式 8
1.29 强制均流 8
1.30 远程取样 8
1.31 P端连接 9
1.32 低压禁止 9
1.33 电压和电流的限制值调节 9
1.34 考虑安全标准要求 10
第2章 交流电力线的浪涌保护 11
2.1 导论 11
2.2 位置类别 11
2.3 浪涌发生的概率 12
2.4 浪涌电压波形 13
2.5 瞬变抑制器件 14
2.6 金属氧化物压敏电阻 14
2.7 瞬变保护二极管 15
2.8 充气浪涌放电器 16
2.9 交流滤波器和瞬变抑制器的组合使用 17
2.10 A类别瞬变抑制滤波器 18
2.11 B类别瞬变抑制滤波器 18
2.12 完全瞬变保护的状况 19
2.13 接地电压的电震应力的原因 20
2.14 习题 20
第3章 开关电源的电磁干扰 21
3.1 导论 21
3.2 EMI/RFI传播模式 21
3.3 输电线传导型干扰 21
3.4 安全标准(接地电流) 23
3.5 输电线滤波器 23
3.6 在干扰源抑制EMI 24
3.7 实例 26
3.8 线路阻抗稳定网络 27
3.9 线路滤波器设计 27
3.10 共模线路滤波电感 28
3.11 共模线路滤波电感的设计实例 29
3.12 串模电感 29
3.13 习题 29
第4章 静电屏蔽 31
4.1 导论 31
4.2 应用于开关设备的静电屏蔽 31
4.3 变压器的静电屏蔽和安全屏蔽 32
4.4 输出元件上的静电屏蔽 32
4.5 减小有气隙变压器磁心的辐射型EMI 32
4.6 习题 35
第5章 熔断器选择 36
5.1 导论 36
5.2 熔断器参数 36
5.3 熔断器的类型 37
5.4 选择熔断器 38
5.5 晶闸管过电压急剧保护熔断器 38
5.6 变压器输入熔断器 38
5.7 习题 38
第6章 离线开关电源的整流与电容输入滤波 39
6.1 导论 39
6.2 典型的双电压电容输入滤波电路 39
6.3 等效串联电阻Rs 40
6.4 恒功率负载 41
6.5 恒电流负载 41
6.6 整流器与电容器的波形 41
6.7 输入电流、电容纹波与峰值电流 42
6.8 有效输入电流Ie 与功率因数 44
6.9 选择浪涌抑制电阻 44
6.10 电阻因数Rsf 44
6.11 设计实例 44
6.12 直流输出电压与整流电容输入滤波器的校准 45
6.13 整流电容输入滤波器直流输出电压的计算实例 48
6.14 选择储能或滤波电容的大小 48
6.15 电力线路熔断器额定值的选择 51
6.16 功率因数与效率的测量 51
6.17 习题 52
第7章 浪涌控制 53
7.1 导论 53
7.2 串联电阻 53
7.3 热敏浪涌抑制 53
7.4 有源抑制电路(双向三极晶闸管启动电路) 54
7.5 习题 55
第8章 启动方法 56
8.1 导论 56
8.2 无源耗能启动电路 56
8.3 晶体管有源启动电路 57
8.4 脉冲启动电路 58
第9章 软启动与低压禁止 59
9.1 导论 59
9.2 软启动电路 59
9.3 低压禁止 60
9.4 习题 62
第10章 接通电压过冲抑制 63
10.1 导论 63
10.2 开关电源接通电压过冲的典型原因 63
10.3 防止过压 64
10.4 习题 65
第11章 过压保护 66
11.1 导论 66
11.2 过压保护的种类 66
11.3 第一类:晶闸管过电压急剧保护 66
11.4 过电压急剧保护的性能 69
11.5 简单过电压急剧保护电路的局限性 69
11.6 第二类:过压钳位技术 70
11.7 采用晶闸管过电压急剧保护方式的过压钳位 71
11.8 用于晶闸管过电压急剧保护过压保护电路的熔断器选择 72
11.9 第三类:基于限压技术的过压保护 74
11.10 习题 75
第12章 欠压保护 76
12.1 导论 76
12.2 欠压抑制特性参数 76
12.3 基本工作原理 76
12.4 实际电路描述 79
12.5 实际电路工作原理 80
12.6 瞬态特性 80
12.7 习题 80
第13章 过载保护 81
13.1 导论 81
13.2 过载保护的类型 81
13.3 类型1:超功率限制 81
13.4 类型1形式A:原边超功率限制 81
13.5 类型1形式B:超功率延时关断保护 82
13.6 类型1形式C:逐个脉冲的超功率或过电流限制 82
13.7 类型1形式D:恒功率限制 82
13.8 类型1形式E:反激超功率限制 83
13.9 类型2:输出恒流式限制 83
13.10 类型3:用熔断器、限流电路或跳闸设备的过载保护 84
13.11 习题 84
第14章 折返输出限流 85
14.1 导论 85
14.2 折返限流的原理 85
14.3 用于线性电源的折返限流电路的工作原理 85
14.4 折返限流电源中的“锁定” 87
14.5 具有交叉连接负载的折返锁定问题 89
14.6 折返限流在开关电源中的应用 90
14.7 习题 90
第15章 高压双极型晶体管基极驱动的基本条件 91
15.1 导论 91
15.2 二次击穿 91
15.3 不正确的关断驱动波形 91
15.4 正确的关断波形 91
15.5 正确的接通波形 92
15.6 反非饱和驱动技术 92
15.7 高压晶体管最佳的驱动电路 92
15.8 习题 94
第16章 双极型晶体管的比例驱动电路 95
16.1 导论 95
16.2 一个比例驱动电路的例子 95
16.3 导通工作过程(比例驱动) 95
16.4 关断工作过程(比例驱动) 95
16.5 驱动变压器的恢复 96
16.6 宽范围比例驱动电路 96
16.7 导通工作过程(宽范围比例驱动电路) 97
16.8 关断工作过程(宽范围比例驱动电路) 97
16.9 带有高压晶体管的比例驱动 98
16.10 习题 98
第17章 高压晶体管的抗饱和技术 99
17.1 导论 99
17.2 二极管贝克钳位电路 99
17.3 习题 100
第18章 缓冲网络 101
18.1 导论 101
18.2 具有负载线整形的缓冲电路 101
18.3 工作原理 101
18.4 经验估计缓冲网络元件值 104
18.5 计算求得缓冲网络元器件的值 104
18.6 晶体管Q1 的关断损耗 104
18.7 缓冲网络的电阻值 105
18.8 缓冲网络中电阻的功耗 105
18.9 密勒电流效应 105
18.10 组合低功耗缓冲二极管电路 105
18.11 高压双极晶体管的典型驱动电路 107
18.12 习题 108
第19章 交叉导通 109
19.1 导论 109
19.2 防止交叉导通 110
19.3 禁止交叉耦合 110
19.4 电路的工作 111
19.5 习题 112
第20章 输出滤波器 113
20.1 导论 113
20.2 基本要求 113
20.3 开关方式输出的滤波器的寄生效应 113
20.4 二级滤波器 115
20.5 高频扼流圈实例 115
20.6 谐振滤波器 117
20.7 谐振滤波器实例 117
20.8 共模噪声滤波器 118
20.9 选择输出滤波器的元件值 119
20.10 降压变换器的主输出电感的取值 119
20.11 设计实例 119
20.12 输出电容值 120
20.13 习题 122
第21章 供电故障报警电路 123
21.1 导论 123
21.2 供电故障与持续低电压 123
21.3 供电故障的简单报警电路 123
21.4 动态供电故障报警电路 124
21.5 独立的供电故障报警模块 126
21.6 反激变换器的供电故障报警 127
21.7 快速供电故障报警电路 127
21.8 习题 129
第22章 多输出变换器的辅助输出电压的中心校正 130
22.1 导论 130
22.2 实例 130
22.3 用饱和电抗器调整电压 131
22.4 电抗器的设计 131
22.5 习题 132
第23章 辅助电源系统 133
23.1 导论 133
23.2 60Hz电源变压器 133
23.3 辅助变换器 133
23.4 工作原理 134
23.5 稳定的辅助变换器 135
23.6 高效辅助电源 136
23.7 主变换变压器驱动辅助电源 136
23.8 习题 136
23.9 低噪声分布式辅助变换器 136
23.10 分布式辅助电源系统的结构框图 137
23.11 模块1,整流器和线性稳压器 138
23.12 模块2,正弦波逆变器 140
23.13 输出模块 144
23.14 正弦波逆变器的变压器设计 145
第24章 稳压电源的并联工作 148
24.1 导论 148
24.2 主从工作 148
24.3 压控电流源 149
24.4 强迫型均流 149
24.5 并联冗余运行 150
24.6 习题 152
第二部分 设计: 理论与实践
第1章 多输出反激开关电源 153
1.1 导论 153
1.2 期望特性 153
1.3 工作方式 155
1.4 工作原理 155
1.5 储能阶段 155
1.6 能量转换方式(反激阶段) 157
1.7 确定工作方式的因数 157
1.8 不规则传递函数 159
1.9 变压器通过能力 159
1.10 特性特征 161
1.11 110W 离线式反激电源性能举例 161
1.12 习题 162
第2章 反激变压器设计———针对离线反激式开关电源 163
2.1 导论 163
2.2 磁心参数和气隙的影响 163
2.3 常用设计方法 165
2.4 110W 反激变压器设计例子 166
2.5 反激变压器饱和及暂态影响 173
2.6 小结 173
2.7 习题 173
第3章 减小晶体管开关应力 174
3.1 导论 174
3.2 自跟踪电压抑制 174
3.3 反激变换器“缓冲”电路 175
3.4 习题 177
第4章 选择反激变换器功率元件 178
4.1 导论 178
4.2 原边元件 178
4.3 副边功率元件 179
4.4 输出电容 179
4.5 电容寿命 181
4.6 小结 182
4.7 习题 182
第5章 对角半桥反激变换器 183
5.1 导论 183
5.2 工作原理 183
5.3 有用性质 185
5.4 变压器设计 185
5.5 驱动电路 185
5.6 工作频率 185
5.7 缓冲器元件 186
5.8 习题 186
第6章 自激振荡直接离线反激变换器 187
6.1 导论 187
6.2 工作种类 187
6.3 常规工作原理 188
6.4 隔离的自激振荡反激变换器 188
6.5 控制电路(简要描述) 190
6.6 不规则振荡 191
6.7 自激振荡反激变换器主要参数小结 191
6.8 习题 193
第7章 应用电流型控制的反激
变换器 194
7.1 导论 194
7.2 应用于自激振荡反激变换器的功率限制和电流型控制 194
7.3 电压控制环 194
7.4 输入纹波抑制 196
7.5 在可变频率反激变换器中使用场效应晶体管 197
7.6 习题 197
第8章 离线单端正激变换器 198
8.1 导论 198
8.2 工作原理 198
8.3 输出扼流圈取值的限定因素 199
8.4 多输出 200
8.5 能量恢复绕组(P2) 200
8.6 优点 201
8.7 缺点 201
8.8 习题 201
第9章 正激变换器的变压器设计 202
9.1 导论 202
9.2 变压器设计实例 202
9.3 选择功率晶体管 207
9.4 最后设计注意事项 207
9.5 变压器饱和 208
9.6 小结 208
第10章 对角半桥正激变换器 209
10.1 导论 209
10.2 工作原理 209
第11章 对角半桥正激变换器变压器设计 212
11.1 导论 212
11.2 设计注意事项 215
第12章 半桥推挽占空比控制变换器 217
12.1 导论 217
12.2 工作原理 217
12.3 系统优点 218
12.4 存在的问题 219
12.5 电流型控制和次谐波纹波 220
12.6 防止交叉导通 220
12.7 缓冲元件(半桥) 220
12.8 软启动 220
12.9 变压器设计 220
12.10 优化磁通密度 221
12.11 暂态条件 221
12.12 计算原边匝数 222
12.13 计算最小原边匝数 223
12.14 计算副边匝数 223
12.15 控制和驱动电路 224
12.16 双倍磁通效应 224
12.17 习题 225
第13章 桥式变换器 226
13.1 导论 226
13.2 工作原理 226
13.3 变压器设计(全桥) 229
13.4 变压器设计举例 229
13.5 阶梯形饱和 234
13.6 瞬间饱和影响 234
13.7 强迫磁通密度平衡 234
13.8 习题 235
第14章 低功率自激振荡辅助变换器 236
14.1 导论 236
14.2 一般工作原理 236
14.3 工作原理,单变压器变换器 236
14.4 变压器设计 237
第15章 单变压器双晶体管自激振荡变换器 240
15.1 导论 240
15.2 工作原理(增益限制开关) 240
15.3 限制开关电流 241
15.4 选择磁心材料 242
15.5 变压器设计(饱和磁心型变换器) 244
15.6 习题 248
第16章 双变压器自激振荡变换器 249
16.1 导论 249
16.2 工作原理 249
16.3 饱和驱动变压器设计 251
16.4 选择磁心尺寸和材料 251
16.5 主功率变压器设计 251
16.6 习题 251
第17章 DC-DC变压器概念 253
17.1 导论 253
17.2 DC-DC变压器概念的基本原理 253
17.3 DC-DC变压器举例 254
17.4 习题 255
第18章 多输出混合调整系统 256
18.1 导论 256
18.2 降压变换器,与DC-DC变换器串联 256
18.3 工作原理 256
18.4 降压变换器部分 257
18.5 直流变压器选择 258
18.6 同步混合调节器 258
18.7 具有副边后调节的混合调节器 258
18.8 习题 260
第19章 占空比控制推挽变换器 261
19.1 导论 261
19.2 工作原理 261
19.3 缓冲元件 263
19.4 推挽变换器中的阶梯形饱和 264
19.5 磁通密度平衡 264
19.6 推挽变压器设计(一般考虑) 264
19.7 双倍磁通 265
19.8 推挽变压器设计实例 265
19.9 习题 269
第20章 DC-DC开关变换器 270
20.1 导论 270
20.2 工作原理 272
20.3 控制和驱动电路 277
20.4 开关变换器的电感绕组设计 277
20.5 电感绕组设计实例 278
20.6 常规性能参数 278
20.7 纹波调节器 278
20.8 习题 279
第21章 高频可饱和电抗功率调节器(磁占空比控制) 280
21.1 导论 280
21.2 工作原理 280
21.3 饱和电抗器功率调节器原理 281
21.4 可饱和电抗功率调节器的应用 282
21.5 饱和电抗器品质因数 284
21.6 选择合适的磁心材料 285
21.7 可饱和电感器的控制 286
21.8 限流饱和电抗器调整器 287
21.9 推挽饱和电抗器副边功率控制电路 287
21.10 饱和电抗器调节器的优点 288
21.11 饱和电抗器调节器的一些限制因素 288
21.12 恒流或恒压复位情况(高频不稳定情况) 288
21.13 饱和电抗器的设计 289
21.14 设计举例 290
21.15 习题 291
第22章 恒流电源 292
22.1 导论 292
22.2 恒压电源 292
22.3 恒流电源 292
22.4 依从电压 293
22.5 习题 294
第23章 可调线性电源 295
23.1 导论 295
23.2 基本工作(功率部分) 295
23.3 驱动电路 296
23.4 晶体管消耗的最大功率 297
23.5 功率损耗的分布 298
23.6 电压控制和限流电路 299
23.7 控制电路 299
23.8 习题 301
第24章 可调开关电源 302
24.1 导论 302
24.2 可调开关技术 303
24.3 反激变换器的特殊性质 303
24.4 工作原理 304
24.5 实际限制因数 304
24.6 实际设计中的折中 305
24.7 初始条件 305
24.8 对角半桥 305
24.9 原理方框图(大概描述) 306
24.10 系统控制原理 307
24.11 各方框的功能 307
24.12 原边功率限制 313
24.13 小结 313
第25章 可调开关电源的变压器设计 314
25.1 设计步骤 314
25.2 可调频率方式 317
25.3 习题 318
第三部分 应用设计
第1章 开关电源中的电感和扼流圈 319
1.1 导论 319
1.2 简单的电感 320
1.3 共模线路滤波电感 320
1.4 共模线路滤波电感图解法设计举例(采用E型铁氧体磁心) 323
1.5 共模电感(E型铁氧体磁心)的计算 324
1.6 串联型线路输入滤波电感 325
1.7 扼流圈(直流偏置的电感) 325
1.8 带气隙的E型铁氧体磁心扼流圈的经验设计方法举例 328
1.9 采用AP 图解法和计算的方法来设计降压和升压电路中的扼流圈 329
1.10 降压变换器中扼流圈(铁氧体磁心)的AP 331
1.11 铁氧体磁心和铁粉磁心(棒状)扼流圈 337
1.12 习题 337
第2章 大电流铁粉磁心扼流圈 340
2.1 导论 340
2.2 储能扼流圈 341
2.3 磁心导磁率 341
2.4 带气隙的E型铁粉磁心 342
2.5 面积乘积(AP)图解法设计E型扼流圈(铁粉磁心) 342
2.6 AP 图解法设计E型铁粉磁心扼流圈示例 344
第3章 铁粉环型磁心扼流圈 349
3.1 导论 349
3.2 环型磁心首选设计方法 349
3.3 摆幅扼流圈 350
3.4 绕组的选择 352
3.5 A方案绕组设计举例 352
3.6 B方案绕组设计举例 355
3.7 C方案绕组设计举例 355
3.8 磁损耗 355
3.9 总损耗和温升 356
3.10 线性环型扼流圈的设计 357
附录3.A 面积乘积公式的推导(储能扼流圈) 358
附录3.B 填充系数和电阻系数的推导 362
附录3.C 图3.3.1所示诺模图的推导 364
第4章 开关型变压器的设计(一般原则) 365
4.1 导论 365
4.2 变压器尺寸(一般考虑) 365
4.3 最优效率 366
4.4 最优的磁心尺寸和磁通密度摆幅 367
4.5 根据面积乘积计算磁心大小 369
4.6 原边面积系数Kp 369
4.7 绕组填充系数Ku 370
4.8 均方根电流系数Kt 370
4.9 频率对变压器尺寸的影响 370
4.10 磁通密度摆幅ΔB 370
4.11 机构规范对变压器尺寸的影响 372
4.12 原边绕组匝数的计算 372
4.13 副边绕组匝数的计算 373
4.14 半匝绕组 374
4.15 导线尺寸 374
4.16 集肤效应和导线的最优厚度 374
4.17 绕组拓扑结构 377
4.18 温升 380
4.19 效率 382
4.20 温升较高时的设计 382
4.21 消除双股线绕组中的击穿应力 383
4.22 RFI屏蔽和安全屏蔽 383
4.23 变压器的半匝绕法 384
4.24 变压器完工及真空浸渍 386
4.25 习题 386
附录4.A 变压器设计中AP 公式的推导 388
附录4.B 高频变压器绕组的集肤和邻近效应 391
第5章 利用诺模图优化150W 变压器的设计示例 398
5.1 导论 398
5.2 磁心的大小和最优的磁通密度摆幅 398
5.3 磁心和磁心线轴的参数 398
5.4 原边绕组匝数的计算 399
5.5 原边绕组匝数的计算 399
5.6 原边绕组的集肤效应 399
5.7 副边绕组匝数 400
5.8 副边导线的直径 400
5.9 副边集肤效应 400
5.10 设计注意问题 400
5.11 设计检验 400
5.12 原边铜损耗 401
5.13 副边铜损耗 401
5.14 磁损耗 401
5.15 温升 401
5.16 效率 402
第6章 变压器的阶梯式趋于饱和效应 403
6.1 导论 403
6.2 减小阶梯式趋于饱和效应的方法 403
6.3 占空比控制的推挽式变换器中的强制磁通平衡 404
6.4 电流型控制系统中的阶梯式趋向饱和问题 406
6.5 习题 406
第7章 双倍磁通 407
第8章 开关电源的稳定性和控制环路补偿 408
8.1 导论 408
8.2 开关电源不稳定的一些原因 408
8.3 控制环路稳定的方法 409
8.4 稳定性测试方法 409
8.5 测试步骤 410
8.6 瞬态测试分析 410
8.7 伯德图 411
8.8 闭环电源系统伯德图的测量步骤 412
8.9 伯德图的测量设备 413
8.10 测试技术 414
8.11 开环电源系统伯德图的测量步骤 414
8.12 用“差分方法”确定最优补偿特性 415
8.13 不稳定性难以解决的原因 416
8.14 习题 417
第9章 右半平面零点 419
9.1 导论 419
9.2 对右半平面零点动态性的说明 419
9.3 右半平面零点简要说明 419
9.4 习题 423
第10章 电流型控制的控制方式 424
10.1 导论 424
10.2 电流型控制的控制原理 424
10.3 转换电流型控制为电压控制 426
10.4 完全能量传递电流型控制反激变换器的性能 427
10.5 在连续电感电流变换器拓扑中电流型控制的优点 427
10.6 斜率补偿 429
10.7 电感电流连续模式降压变换器的电流型控制优点 430
10.8 电流型控制的固有缺点 432
10.9 采用电流型控制的推挽式拓扑的磁通平衡 434
10.10 电流型控制半桥变换器和其他使用隔直电容器的 434
10.11 小结 435
10.12 习题 436
第11章 光电耦合器 437
11.1 导论 437
11.2 光电耦合器接口电路 437
11.3 稳定性和噪声灵敏度 439
11.4 习题 440
第12章 开关电源用电解电容器的纹波电流额定值 441
12.1 导论 441
12.2 根据公布的数据建立电容器有效值的纹波电流的额定值 443
12.3 在开关型输出滤波电容器应用中建立纹波电流有效值 443
12.4 推荐的测试过程 443
12.5 习题 444
第13章 无感分流器 445
13.1 导论 445
13.2 分流器 445
13.3 简单分流器的电阻与电感的比值 445
13.4 测量误差 445
13.5 低电感分流器结构 446
13.6 习题 447
第14章 电流互感器 448
14.1 导论 448
14.2 电流互感器的类型 448
14.3 磁心尺寸和磁化电流(所有类型) 449
14.4 电流互感器的设计步骤 450
14.5 单向电流互感器设计举例 451
14.6 第二种类型,推挽应用的交流电流互感器 453
14.7 第三种类型,反激式电流互感器 454
14.8 第四种类型,直流电流变流器(DCCT) 455
14.9 在反激变换器中应用电流互感器 459
第15章 测量用的电流探头 461
15.1 导论 461
15.2 特殊用途的电流探头 461
15.3 单向(不连续)电流脉冲测量用电流探头的设计 462
15.4 选择磁心尺寸 463
15.5 计算所需要的磁心截面积 463
15.6 检查磁化电流误差 464
15.7 电流探头在直流和交流电流中的应用 465
15.8 高频交流电流探头 465
15.9 低频交流电流探头 465
15.10 习题 466
第16章 开关电源的散热管理 467
16.1 导论 467
16.2 高温对半导体寿命和电源故障率的影响 467
16.3 自然通风散热器、热交换器、热分流器和它们的电气模拟 468
16.4 热电路和等效电气模拟 469
16.5 热容量Ch(电容C 的模拟) 472
16.6 计算结点温度 472
16.7 计算热交换器的尺寸 473
16.8 优化热传导路径方法和在什么地方使用“导热连接的散热膏” 474
16.9 对流、辐射或者传导 476
16.10 热交换器的效率 479
16.11 输入功率对热阻的影响 480
16.12 热阻和热交换器的面积 480
16.13 强迫通风冷却 481
16.14 习题 482
第四部分 补充内容
第1章 有源功率因数校正 483
1.1 导论 483
1.2 功率因数校正基础、误解和事实 484
1.3 无源功率因数校正 488
1.4 有源功率因数校正 491
1.5 其他调节器拓扑结构 496
1.6 降压变换器 500
1.7 变换器的组合使用 501
1.8 功率因数控制的集成电路 504
1.9 典型的集成电路控制系统 507
1.10 实用设计 512
1.11 控制IC的选择 515
1.12 功率因数控制部分 521
1.13 降压部分驱动级 524
1.14 功率元器件 526
附录1.A 用于功率因数校正升压电路的扼流圈的设计实例 532
第2章 硬开关的优缺点以及全谐振式开关电源 536
2.1 导论 536
2.2 硬开关方法的优缺点 536
2.3 全谐振式开关系统 538
2.4 电流型并联谐振式镇流器 540
2.5 绕线式元件的设计 545
2.6 结论 549
第3章 准谐振式开关变换器 550
3.1 导论 550
3.2 硬开关方法 550
3.3 全谐振式方法 550
3.4 准谐振式系统 550
3.5 全桥零电压换流移相调制10kW准谐振变换器 551
3.6 Q1~Q4 桥式电路的驱动时序 553
3.7 功率开关时序 554
3.8 零电压开关的最佳条件 562
3.9 确定最优谐振电感(L1e) 566
3.10 变压器漏感 567
3.11 输出整流器的缓冲 567
3.12 开关速度和换流周期 568
3.13 原边和副边的功率电路 570
3.14 功率波形和功率传递的条件 571
3.15 MOSFET的基本驱动原理 572
3.16 调制和控制电路 574
3.17 功率级MOSFET的开关不对称性 577
3.18 结论 578
3.19 控制IC 578
第4章 全谐振式自激振荡电流型MOSFET型正弦波变换器 579
4.1 导论 579
4.2 基本MOSFET谐振式逆变器 579
4.3 启动MOSFET逆变器 581
4.4 改进型栅极驱动电路 583
4.5 其他启动方法 585
4.6 辅助电源 585
4.7 小结 585
第5章 单一电压控制的宽范围正弦波振荡器 587
5.1 导论 587
5.2 频率和幅值控制原理 587
5.3 宽范围正弦波VCO的工作原理 588
5.4 电路性能 589
电源常用术语 591
参考文献 601
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
一直以来，我总觉得开关电源的设计是一个玄乎其玄的领域，充满着各种复杂的公式和让人头疼的计算。阅读《开关电源手册》这本书，则彻底改变了我的这种看法。它就像是一位经验丰富的设计师，用清晰、直观的方式，一步步地揭示了开关电源设计的奥秘。我特别喜欢书中对于“EMI/EMC设计”这一部分的阐述。在很多书籍中，这一块内容往往被一带而过，但这本书却进行了深入的探讨，分析了EMI产生的根源，以及如何通过合理的PCB布局、滤波电路设计、屏蔽等手段来抑制EMI。书中还提供了很多实用的案例，展示了不同设计改进对EMI性能的影响，这对于我之前在产品认证中遇到的EMI问题，提供了非常有效的参考。另外，书中对“功率器件的栅极驱动”的讲解也让我印象深刻。很多时候，我们只关注MOSFET的导通和关断，却忽略了栅极驱动的瞬态响应和损耗，而这本书详细分析了栅极驱动电路的设计，以及如何优化栅极驱动波形以降低开关损耗和提高效率。这本书，不仅仅是知识的堆砌，它更是一种“设计哲学”的传递，让我学会了如何从整体上思考电源的设计，如何权衡各种设计指标，如何找到最优的解决方案。
评分这本书，我真的可以说是抱着一种“学海无涯苦作舟”的心态翻开的，毕竟“开关电源手册”这个名字本身就自带一种压迫感，仿佛预示着我要沉浸在密密麻麻的公式和图表中。然而，出乎我意料的是，虽然书本的内容确实很专业，但它并没有给我带来那种望而却步的感觉。相反，它就像一位循循善诱的老师，一步步地引导我进入开关电源的世界。我尤其喜欢书中对各种拓扑结构（比如Buck、Boost、Buck-Boost以及更复杂的Flyback、Forward、LLC等等）的讲解。作者并没有仅仅罗列出它们的原理图，而是深入剖析了每种拓扑的优缺点、适用场景，甚至还给出了在实际设计中需要注意的关键参数和潜在的优化方向。比如，在讲解Buck变换器时，书中详细阐述了其降压原理，并特别强调了电感和电容的选型对输出纹波和动态响应的影响。我还记得书中有一段关于CCM（连续导通模式）和DCM（非连续导通模式）的对比分析，从效率、EMI、元件尺寸等多个维度进行了比较，这让我对不同工作模式下的电源性能有了更直观的认识。此外，书中对于控制环路的设计也进行了详尽的论述，包括电压模式控制、电流模式控制以及相应的补偿网络设计，这些内容对于理解开关电源的稳定性至关重要。当然，书中的一些章节涉及到高级主题，比如多相变换器、谐振变换器等，这些部分可能需要一定的基础知识才能完全理解，但我相信，即使是初学者，也能从中获益匪浅，因为作者总是会提供清晰的解释和必要的背景知识。这本书并非仅仅是一本技术手册，它更像是一个宝库，里面蕴藏着无数解决实际问题的智慧和经验。
评分当我决定开始研究开关电源设计的时候，感觉就像站在一个巨大的迷宫入口，四周都是未知的挑战。《开关电源手册》这本书，则是那个给我指路的“罗盘”。这本书最大的特点在于其结构的严谨性和内容的全面性。从最基础的半导体器件在开关电源中的应用，到复杂的DC-DC变换器、AC-DC变换器，再到各种非隔离型和隔离型拓扑，书中都有详细的介绍。我尤其喜欢书中关于“控制环路稳定性分析”的章节。它不仅仅是给出公式，而是通过直观的波特图和根轨迹图，解释了如何分析系统的频率响应和瞬态响应，以及如何设计补偿网络来保证系统的稳定性。书中还提供了大量的实际设计案例，通过分析这些案例，我能够学习到如何在实际设计中运用这些理论知识，如何解决可能遇到的各种问题。我记得书中在讲解Buck-Boost变换器时，详细分析了其输出电压可能大于或小于输入电压的特性，以及在不同工作模式下的电流变化，这让我对这种灵活的拓扑有了更深的理解。这本书，就像一本“武功秘籍”，让我能够一步步地掌握开关电源设计的各种“招式”，为我今后的学习和工作打下了坚实的基础。
评分作为一名刚刚接触开关电源设计的初学者，我对市面上琳琅满目的技术书籍感到有些无从下手。《开关电源手册》这本书，以其清晰的结构和易于理解的语言，成为了我学习道路上的“启明星”。我最喜欢书中关于“元器件寄生参数”的讲解。许多理论书籍往往会忽略这些细微之处，但这本书却非常重视，详细分析了电感中的饱和、漏感，电容中的ESR、ESL，以及MOSFET的栅极电荷等，并解释了这些寄生参数如何影响电源的效率、纹波和稳定性。这让我明白，一个看似简单的元器件，其背后隐藏着很多需要注意的细节。此外，书中对“PCB布局与布线”的指导，也对我这个初学者来说非常重要。它详细说明了电流回路的面积、高频信号的走线、以及地线的处理等，这些看似微不足道的设计，却对电源的性能有着至关重要的影响。书中还提供了很多“设计陷阱”的警示，比如避免形成不必要的电感环路，注意高压和低压部分的隔离等，这些都是我未来在实际设计中需要牢记的经验。总而言之，这本书的价值在于，它不仅传授了知识，更教会了如何去“思考”和“规避风险”，为我今后的开关电源设计之路提供了宝贵的指引。
评分我不得不说，作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，我接触过不少技术书籍，但《开关电源手册》这本书给我留下了极其深刻的印象，它不愧是业内人士口中的“必读书籍”。这本书的强大之处在于其内容的广度和深度都达到了一个令人惊叹的水平。从基础的半导体器件在开关电源中的应用，到复杂的功率变换拓扑，再到EMI/EMC的设计与抑制，书中几乎涵盖了开关电源设计的所有关键环节。我尤其欣赏书中对于“元器件选型”这一章节的细致入微。很多时候，一个电源设计的成败就取决于元器件的选择，而这本书不仅仅告诉你选择哪种类型的电感、电容、MOSFET，更深入地阐述了它们的具体参数，如ESR（等效串联电阻）、ESL（等效串联电感）、漏感、饱和电流、电压等级、导通电阻等，以及这些参数如何影响电源的效率、纹波、瞬态响应甚至可靠性。书中还举了大量的实际案例，分析了不同元器件组合在特定应用场景下的优劣，这对于我们这些需要将理论知识转化为实际产品的工程师来说，简直是如获至宝。更难能可贵的是，书中对“热管理”的关注，这常常是被许多初学者忽视却又至关重要的环节。如何评估功率损耗，如何选择合适的散热器，如何进行PCB布局以利于散热，这些内容都进行了非常详细的介绍，并且配以图表和公式，清晰明了。这本书，绝对是每一个想要在开关电源领域有所建树的工程师的必备工具书，它提供了扎实的理论基础，更重要的是，它提供了实用的设计指导和解决方案。
评分拿到《开关电源手册》这本书的时候，我正面临着一个棘手的电源设计项目，需要解决高效率和低纹波这两个看似矛盾的要求。我尝试了很多种方法，查阅了不少技术资料，但总觉得不够系统，缺乏一个明确的指导方向。直到我翻开了这本书，我才意识到，我之前的一些思路是多么的狭隘。这本书的内容给我带来了一种“豁然开朗”的感觉。它不仅仅是罗列公式和原理，更重要的是，它提供了一种“思考框架”。比如，在讲解反馈回路的设计时，作者不仅仅给出了PID控制器的基本原理，还深入分析了不同补偿策略（如Type II、Type III补偿器）如何影响系统的稳定性和动态性能，并且针对不同应用场景给出了选择建议。书中大量的仿真波形和实测数据对比，更是让抽象的理论变得生动形象，我能够清楚地看到不同设计参数对电源性能产生的直接影响。我特别喜欢书中关于“可靠性设计”的那一部分，它详细阐述了如何通过元器件的冗余设计、过压保护、过流保护、过温保护等措施来提高电源的可靠性，并给出了相应的电路设计和元器件选型指南。这对于我之前一直纠结于如何才能让产品在各种恶劣环境下都能稳定工作的难题，提供了非常有效的解决方案。这本书，不仅仅是一本技术参考书，它更像是一本“经验集锦”，里面凝聚了无数资深工程师的心血和智慧，让我受益匪浅。
评分作为一名在新能源汽车领域工作的工程师，我对电源的效率和可靠性有着极高的要求。《开关电源手册》这本书，为我解决实际工作中的挑战提供了坚实的基础和宝贵的启示。我尤其推崇书中对“高频化设计”的深入探讨。随着电子设备的集成度越来越高，对电源的小型化和轻量化要求也日益迫切，而提高开关频率是实现这一目标的重要途径。书中详细分析了高频开关带来的挑战，比如开关损耗的增加、磁性元件的设计难度加大等，并提出了相应的解决方案，比如采用更高性能的功率器件、优化磁性元件的磁芯材料和绕组结构等。书中对于“磁性元件设计”的详细讲解，更是让我大开眼界。从电感、变压器的原理，到磁芯材料的选择、磁通密度、损耗的计算，再到绕组的布局和漏感控制，书中都进行了非常详尽的介绍，并且提供了大量的公式和图表，让我能够精确地设计出满足性能要求的磁性元件。此外，书中对“热插拔”和“冗余设计”的关注，也为我设计面向高可靠性应用场景的电源提供了重要的指导。总而言之，这本书的内容非常贴合实际工程应用，能够帮助工程师快速有效地解决在复杂电源设计中遇到的各种难题。
评分说实话，我一直对模拟电路和数字电路的理解都比较模糊，尤其是在涉及功率变换和控制理论的时候，更是感到力不从心。《开关电源手册》这本书，就像是我的“入门向导”，用一种相对易懂的方式，让我逐渐理解了开关电源的复杂世界。我非常喜欢书中对“基本拓扑结构”的图解式讲解。比如，Buck变换器、Boost变换器，书中都通过清晰的原理图和波形图，展示了电流和电压的变化过程，让我能够直观地理解它们的升降压原理。即使是一些看似复杂的拓扑，比如SEPIC或Cuk变换器，书中也通过分解和组合基本单元的方式，让它们的原理变得更容易理解。另外，我特别赞赏书中对“实际元器件的非理想特性”的考虑。很多理论教材往往会忽略一些实际问题，比如MOSFET的开关损耗、二极管的正向压降、电感的饱和特性等，而这本书却将这些因素都考虑在内，并分析了它们对电源性能的影响，这让我明白，理论计算和实际设计之间存在的差距，以及如何去弥补这种差距。这本书，为我打下了坚实的开关电源基础，让我对未来的学习和实践充满了信心。
评分对于我这样一个在业余时间喜欢鼓捣电子制作的爱好者来说，开关电源一直是一个既吸引人又充满挑战的领域。《开关电源手册》这本书，就像是我在探索这个复杂世界的“秘密地图”。虽然我可能不会像专业的工程师那样去计算每一个微小的参数，但这本书的魅力在于，它能够让我从一个更高的维度去理解开关电源的整体运作机制。书中的语言虽然专业，但作者的叙述方式非常注重逻辑性和条理性，即使是对于我这样的非专业人士，也能通过循序渐进的学习，逐步掌握其中的核心概念。我特别欣赏书中对“功率器件选择”的详尽介绍，比如MOSFET的RDS(on)、Qg、Vgs(th)等参数，以及它们对电源效率和发热的影响，让我能够理解为什么在不同的应用中需要选择不同特性的MOSFET。书中还对各种保护电路的实现原理进行了清晰的讲解，比如如何设计过流保护、过压保护等，这对于保障我制作的设备的安全运行至关重要。另外，书中对PCB布局的指导，对于我这种手工焊接和布线技术有限的爱好者来说，也是极大的帮助，它让我明白，即使元器件选对了，糟糕的布局也可能导致电源性能下降甚至无法工作。这本书，为我打开了一扇通往更深层次电子设计的大门，让我对开关电源有了更全面、更深入的认识，也激发了我更多的学习热情。
评分我曾几何时，在各种论坛和技术交流会上，听闻过“开关电源手册”的大名，但一直没有机会亲自拜读。这次终于入手，真是相见恨晚！这本书的专业性和实用性，完全超出了我的预期。我最欣赏的是书中对“功率因数校正（PFC）”技术的深入分析。在现代电子产品中，PFC已经成为一项基本要求，而书中对主动PFC和无源PFC的原理、设计方法、以及各种拓扑结构（如Boost PFC、Flyback PFC）都进行了详尽的阐述，并且配有详细的控制框图和仿真结果，让我对PFC的设计有了更系统、更全面的认识。我还记得书中有一段关于“软开关技术”的讨论，比如ZVS（零电压开关）和ZCS（零电流开关），这对于降低开关损耗、提高效率至关重要，而书中不仅解释了这些技术的原理，还分析了在不同拓扑中实现软开关的方法，以及需要注意的关键问题。此外，书中对“电源可靠性与安全性”的关注，也让我印象深刻。它详细介绍了各种保护电路的设计，以及如何通过元器件的选择和PCB布局来提高电源的可靠性和安全性，这对于任何一个负责任的工程师来说，都是必不可少的知识。
评分翻译有点不给力 原著是本好书
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