具体描述
《新型开关电源典型电路设计与应用》全面、系统地介绍开关电源基础知识、结构形式和设计理论，结合国内外最新发展动向与新型IC控制技术，对元器件的选用、新型控制器的原理，以及对各种开关电源结构形式的高频变压器设计作了示范性的演示，并对开关电源出现的故障作出了分析，讲解了维修方法。《新型开关电源典型电路设计与应用》共分8章，分别介绍了开关电源基础知识、开关电源设计理论、开关电源变换电路结构设计与应用、新型开关电源的设计与应用、经济实用电源、软开关技术、有源功率因数校正与电源效率和PCB设计技术。
《新型开关电源典型电路设计与应用》对最新开关电源IC控制进行了剖析，立题新颖、贴近时代、分析清晰、语言通俗、内容丰富、应用实际，具有较强的实用性和可操作性，对从事通信、军工、家电、医疗、工业控制、交通运输等领域的开关电源设计人员有很高的参考价值，也可供高等院校相关专业师生阅读。
《新型开关电源典型电路设计与应用》：开启高效能源转换新篇章 在科技日新月异的今天，电力电子技术作为支撑现代电子设备的核心，其发展速度尤为迅猛。开关电源以其高效率、高功率密度、体积小、重量轻等优势，已成为电子产品中不可或缺的能量转换单元。从消费电子到工业自动化，从通信设备到新能源领域，开关电源的身影无处不在。然而，随着应用需求的不断升级，对开关电源的性能提出了更高的要求：更高的转换效率、更低的电磁干扰、更强的可靠性以及更小的体积。这促使了新型开关电源技术的不断涌现和发展。 本书《新型开关电源典型电路设计与应用》正是在此背景下应运而生，它专注于梳理和解析当前电子行业中最具代表性和实用价值的新型开关电源拓扑、设计方法以及实际应用案例。本书并非泛泛而谈，而是力求深入挖掘电路设计的精髓，将复杂的理论知识转化为可操作的实践指导，旨在帮助读者在不断演进的电力电子领域中，精准把握前沿技术，高效解决实际工程问题。 核心内容概览： 本书将围绕“新型”这一核心，深入探讨以下几个关键方面： 一、新型拓扑的理论解析与优势分析： LLC諧振開關電源： 详尽剖析LLC谐振变换器的原理，重点阐述其零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）的实现机制，以及如何通过优化设计参数来提高效率、降低EMI。我们将深入探讨不同LLC谐振网络的设计方法，以及如何根据具体应用场景选择合适的谐振频率和参数。 AC/DC PFC（功率因数校正）电路： 聚焦于各种高效PFC电路，如临界导通模式（CRM）PFC、连续导通模式（CCM）PFC以及主动钳位（Active Clamping）PFC等。我们将分析它们的功率因数改善原理，讨论如何实现低谐波电流注入，并对比不同PFC拓扑的效率、成本和EMI特性。 DC/DC变换器中的新型拓扑： 涵盖了如反激（Flyback）变换器的多输出隔离技术、正激（Forward）变换器的钳位技术、降压-升压（Buck-Boost）变换器的效率优化、以及一些新兴的DC/DC拓扑，例如混合谐振变换器、多相变换器等。本书将深入剖析这些拓扑的开关损耗、传导损耗、磁性元件设计以及控制策略。 其他前沿拓扑： 适时引入一些代表性的、尚未广泛普及但潜力巨大的新型拓扑，例如基于GaN/SiC器件的桥式LLC、多输出同步整流技术、无线充电器常用的谐振拓扑等，为其设计思路和应用前景提供初步的探讨。 二、关键技术环节的深度剖析： 磁性元件设计： 深入解析变压器、电感等磁性元件的设计原则，包括选材、绕制、漏感控制、磁芯损耗计算等，并重点关注如何针对新型拓扑优化磁性元件的尺寸和性能。我们将介绍磁性元件设计软件的应用，以及如何通过仿真优化磁性元件的性能。 控制策略与环路设计： 详细阐述各种新型开关电源的控制方法，如电压模式控制、电流模式控制、平均电流模式控制、滞环控制以及数字控制等。我们将重点讨论如何设计稳定的环路，抑制瞬态响应，并实现高效的动态性能。 器件选型与驱动： 深入探讨MOSFET、IGBT、GaN（氮化镓）和SiC（碳化硅）等功率器件的选型原则，重点分析其关键参数（如Rds(on)、Qg、Trr等）对开关电源性能的影响。同时，也将详细介绍驱动电路的设计要点，确保功率器件的可靠工作。 EMI/EMC设计与抑制： 关注开关电源的电磁干扰（EMI）问题，深入分析EMI产生的机理，并提供有效的抑制方法，包括滤波技术、PCB布局优化、屏蔽技术等，确保产品符合相关电磁兼容标准。 热管理与可靠性设计： 强调开关电源在实际应用中的散热问题，介绍有效的散热设计方法，如散热片选型、风冷、液冷等。同时，也将探讨提高开关电源可靠性的设计思路，包括元器件的降额使用、过载保护、短路保护等。 三、典型应用案例的详细解读： 本书并非止步于理论，更注重理论与实践的结合。我们将精选一系列典型应用案例，涵盖： 服务器电源： 分析高密度、高效率的服务器电源设计，包括PFC+LLC等典型架构。 LED照明电源： 探讨恒流驱动、高功率因数以及智能化控制的LED电源设计。 新能源汽车充电器： 聚焦于高效DC/DC和AC/DC充电模块的设计，以及安全和可靠性考量。 工业控制电源： 讲解在恶劣环境下稳定工作的工业电源设计，包括抗干扰和过载能力。 消费电子产品电源： 剖析智能手机、笔记本电脑等小型化、高集成度电源的设计挑战。 在每个案例中，我们将详细介绍电路设计流程、关键参数的计算、元器件的选型、PCB布局的注意事项以及实际调试过程中的经验分享。 本书的特色与价值： 聚焦前沿： 紧密跟踪开关电源技术的发展趋势，涵盖最新、最实用的新型拓扑和技术。 理论与实践并重： 深入的理论解析与丰富的实践案例相结合，帮助读者将知识转化为能力。 系统化讲解： 从拓扑结构到控制策略，从元件选型到EMI抑制，提供系统化的设计方法。 专业性强： 由经验丰富的电力电子工程师编写，内容严谨，条理清晰，具备高度的专业性。 面向工程师： 旨在为从事开关电源设计、研发、应用等工作的工程师提供有价值的参考和指导。 无论您是电力电子领域的初学者，还是经验丰富的资深工程师，本书都将是您深入理解和掌握新型开关电源设计技术的宝贵资源。通过本书的学习，您将能够更自信、更高效地应对复杂的设计挑战，为您的产品注入更强大的性能和竞争力。翻开《新型开关电源典型电路设计与应用》，一同探索高效能源转换的无限可能！
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前言第1章 开关电源基础知识 1.1 开关电源的含义 1.1.1 开关电源简介 1.1.2 开关电源的分类 1.2 开关电源的结构形式 1.2.1 反激式单晶体管变换电路 1.2.2 反激式双晶体管变换电路 1.2.3 正激式单晶体管变换电路 1.2.4 正激式双晶体管变换电路 1.2.5 半桥式变换电路 1.2.6 桥式变换电路 1.2.7 推挽式变换电路 1.2.8 RCC变换电路 1.3 开关电源元器件的特性与选用 1.3.1 功率开关晶体管的特性与选用 1.3.2 软磁铁氧体磁心的特性与选用 1.3.3 光耦合器的特性与选用 1.3.4 二极管的特性与选用 1.3.5 自动恢复开关的特性与选用 1.3.6 热敏电阻的特性与选用 1.3.7 TL431精密稳压源的特性与选用 1.3.8 压敏电阻的特性与选用 1.3.9 电容器的特性与选用第2章 开关电源设计理论 2.1 开关电源控制方式的设计 2.1.1 脉宽调制的基本原理 2.1.2 脉冲频率调制的基本原理 2.1.3 开关电源反馈电路的设计 2.2 开关电源各回路设计 2.2.1 开关电源输入回路设计 2.2.2 开关电源驱动回路设计 2.2.3 开关电源吸收回路设计 2.2.4 开关电源保护回路设计 2.2.5 开关电源软启动回路设计 2.2.6 开关电源多路输出反馈回路设计 2.3 开关电源优化设计 2.3.1 反激式变换电路优化设计 2.3.2 半桥式变换电路优化设计 2.3.3 全桥式变换电路优化设计 2.3.4 控制电路优化设计 2.4 开关电源设计开发存在的问题 2.4.1 电磁干扰问题 2.4.2 效率与功率因数问题 2.4.3 器件材料问题 2.4.4 功率变换控制问题 2.4.5 生产工艺问题第3章 开关电源变换电路结构设计与应用 3.1 正激式脉宽调制变换电路 3.1.1 NCPl337的电路特点 3.1.2 NCPl337电路的工作原理与应用 3.1.3 正激式高频变压器设计 3.2 正激式双晶体管变换电路 3.2.1 UC3852的电路特点 3.2.2 UC3852电路的工作原理与应用 3.2.3 正激式双晶体管变换电路脉冲变压器设计 3.2.4 正激式高频变压器设计 3.3 反激式脱线变换电路 3.3.1 VIPER53电路特点 3.3.2 VIPER53电路的工作原理与应用 3.3.3 VIPER53电路参数设计 3.3.4 反激式高频变压器设计 3.4 RCC变换电路 3.4.1 RCC变换电路特点 3.4.2 RCC变换电路的工作原理与应用 3.4.3 RCC变换电路变压器设计 3.5 半桥式变换电路 3.5.1 概述 3.5.2 TL494的电路特点 3.5.3 TL494电路的工作原理与应用 3.5.4 TL494的保护电路 3.5.5 半桥式高频变压器设计 3.6 桥式变换电路 3.6.1 UC3525B电路特点及其应用 3.6.2 UC3525B电路工作原理 3.6.3 桥式变换电路变压器的设计 3.7 推挽式变换电路 3.7.1 概述 3.7.2 UC3825的电路特点 3.7.3 UC3825电路的工作原理与应用 3.7.4 推挽式高频变压器设计第4章 新型开关电源的设计与应用 4.1 绿色开关电源 4.1.1 采用结构简单、控制精确Ml,4824的绿色开关电源 4.1.2 采用具有ZVS高转换效率UCC28600的绿色开关电源 4.1.3 采用先进的“三高一小”FAN4803的绿色开关电源 4.2 变频开关电源 4.2.1 采用适用于室内外的UCl864的变频开关电源 4.2.2 采用输入电压宽、性能稳定UC3845BN的变频开关电源 4.3 准谐振开关电源 4.3.1 采用高频率、高效率MC34067的准谐振开关电源 4.3.2 采用高效、低耗、低EMI的TEAlI的准谐振开关电源 4.3.3 采用输出低电压、大电流L6565的准谐振开关电源 4.4 单片开关电源 4.4.1 采用三端单片TOP227Y的双路输出开关电源 4.4.2 采用四端单片TNY256P的高效微型开关电源 4.4.3 采用五端单片MC33374的无辐射、高功率开关电源 4.4.4 采用六端单片TOP246Y的多功能开关电源 4.5 恒功率开关电源 4.5.1 采用性能稳定、不间断SG6858的恒功率开关电源 4.5.2 采用能自动检测调节UC3843的恒功率开关电源 4.5.3 采用ZVS软启动NCPl207的恒功率开关电源第5章 经济实用电源 5.1 通信电源 5.1.1 采用无辐射、高可靠性UCC3895的通信电源 5.1.2 采用模块式、大功率IPM-2M500N的通信电源 5.1.3 采用高可靠性、不间断AC／DC、DC／DC两种变换UC3848A的通信电源 5.2 电视电源 5.2.1 采用具有APFC、抗EMI的TEA2261的电视电源 5.2.2 采用具有电荷泵电压转换的ICEIQS01的液晶电视电源 5.2.3 采用厚膜TCL2908的彩电电源 5.3 计算机电源 5.3.1 采用高效无辐射SG3535A的笔记本电脑电源 5.3.2 采用具有自动恢复功能的CW3524的笔记本电脑电源 5.3.3 采用低电流启动、离线式LM5021的台式电脑电源 5.4 充电器电源 5.4.1 采用单片恒功率LNK501的手机充电电源 5.4.2 采用截流式恒功率电动自行车用6N60的充电电源 5.5 工业用电源 5.5.1 采用智能化数控机床用NCP1280的工业电源 5.5.2 采用能自动提高功率PKS606Y的打印机电源 5.5.3 采用脉冲比率控制模式IR4015的锅炉仪表电源 5.6 军工电源 5.6.1 采用四路控制TLl464的军工开关电源 5.6.2 采用高效平板变压器IR2086的航天开关电源第6章 软开关技术 6.1 软开关功率变换技术 6.1.1 硬开关转换功率损耗 6.1.2 准谐振变换电路的意义 6.2 零开关脉宽调制变换电路 6.2.1 ZCS-PWM变换电路 6.2.2 ZVS-PWM变换电路 6.3 零开关脉宽调制转换变换电路 6.3.1 ZCT-PWM转换变换电路 6.3.2 ZVT-PWM转换变换电路 6.4 直流／直流零电压开关脉宽调制变换电路 6.4.1 DC／DC有源钳位正激式变换电路 6.4.2 DC／DC有源钳位反激式变换电路 6.4.3 DC／DC有源钳位正反激式组合变换电路第7章 有源功率因数校正与电源效率 7.1 电流谐波 7.1.1 电流谐波的危害 7.1.2 功率因数 7.1.3 功率因数与总谐波含量的关系 7.1.4 功率因数校正的意义与基本原理 7.2 有源功率因数校正 7.2.1 有源功率因数校正的主要优缺点 7.2.2 有源功率因数校正的控制方法 7.2.3 峰值电流控制法 7.2.4 滞环电流控制法 7.2.5 平均电流控制法 7.3 有源功率因数校正电路设计 7.3.1 峰值电流控制法电路设计 7.3.2 UC3854用平均电流控制法电路设计 7.3.3 ML4813用滞环电流控制法电路设计 7.4 电源效率 7.4.1 高频变压器性能的提高 7.4.2 开关电源效率的提高 7.4.3 印制电路板设计质量的提高第8章 PCB设计技术 8.1 PCB技术应用 8.1.1 PCB的类型 8.1.2 PCB的布局、布线要求 8.1.3 PCB的设计过程 8.1.4 PCB的总体设计原则 8.1.5 PCB的布线技巧 8.1.6 元器件放置要求及注意事项 8.2 PCB抑制电磁干扰的新技术 8.2.1 表面积层技术 8.2.2 微孔技术 8.2.3 平板变压器设计技术 8.3 PCB可靠性设计 8.3.1 PCB的地线设计 8.3.2 PCB的热设计 8.3.3 PCB的抗干扰技术设计
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