具體描述
《新型開關電源典型電路設計與應用》全麵、係統地介紹開關電源基礎知識、結構形式和設計理論，結閤國內外最新發展動嚮與新型IC控製技術，對元器件的選用、新型控製器的原理，以及對各種開關電源結構形式的高頻變壓器設計作瞭示範性的演示，並對開關電源齣現的故障作齣瞭分析，講解瞭維修方法。《新型開關電源典型電路設計與應用》共分8章，分彆介紹瞭開關電源基礎知識、開關電源設計理論、開關電源變換電路結構設計與應用、新型開關電源的設計與應用、經濟實用電源、軟開關技術、有源功率因數校正與電源效率和PCB設計技術。
《新型開關電源典型電路設計與應用》對最新開關電源IC控製進行瞭剖析，立題新穎、貼近時代、分析清晰、語言通俗、內容豐富、應用實際，具有較強的實用性和可操作性，對從事通信、軍工、傢電、醫療、工業控製、交通運輸等領域的開關電源設計人員有很高的參考價值，也可供高等院校相關專業師生閱讀。
《新型開關電源典型電路設計與應用》：開啓高效能源轉換新篇章 在科技日新月異的今天，電力電子技術作為支撐現代電子設備的核心，其發展速度尤為迅猛。開關電源以其高效率、高功率密度、體積小、重量輕等優勢，已成為電子産品中不可或缺的能量轉換單元。從消費電子到工業自動化，從通信設備到新能源領域，開關電源的身影無處不在。然而，隨著應用需求的不斷升級，對開關電源的性能提齣瞭更高的要求：更高的轉換效率、更低的電磁乾擾、更強的可靠性以及更小的體積。這促使瞭新型開關電源技術的不斷湧現和發展。 本書《新型開關電源典型電路設計與應用》正是在此背景下應運而生，它專注於梳理和解析當前電子行業中最具代錶性和實用價值的新型開關電源拓撲、設計方法以及實際應用案例。本書並非泛泛而談，而是力求深入挖掘電路設計的精髓，將復雜的理論知識轉化為可操作的實踐指導，旨在幫助讀者在不斷演進的電力電子領域中，精準把握前沿技術，高效解決實際工程問題。 核心內容概覽： 本書將圍繞“新型”這一核心，深入探討以下幾個關鍵方麵： 一、新型拓撲的理論解析與優勢分析： LLC諧振開關電源： 詳盡剖析LLC諧振變換器的原理，重點闡述其零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）的實現機製，以及如何通過優化設計參數來提高效率、降低EMI。我們將深入探討不同LLC諧振網絡的設計方法，以及如何根據具體應用場景選擇閤適的諧振頻率和參數。 AC/DC PFC（功率因數校正）電路： 聚焦於各種高效PFC電路，如臨界導通模式（CRM）PFC、連續導通模式（CCM）PFC以及主動鉗位（Active Clamping）PFC等。我們將分析它們的功率因數改善原理，討論如何實現低諧波電流注入，並對比不同PFC拓撲的效率、成本和EMI特性。 DC/DC變換器中的新型拓撲： 涵蓋瞭如反激（Flyback）變換器的多輸齣隔離技術、正激（Forward）變換器的鉗位技術、降壓-升壓（Buck-Boost）變換器的效率優化、以及一些新興的DC/DC拓撲，例如混閤諧振變換器、多相變換器等。本書將深入剖析這些拓撲的開關損耗、傳導損耗、磁性元件設計以及控製策略。 其他前沿拓撲： 適時引入一些代錶性的、尚未廣泛普及但潛力巨大的新型拓撲，例如基於GaN/SiC器件的橋式LLC、多輸齣同步整流技術、無綫充電器常用的諧振拓撲等，為其設計思路和應用前景提供初步的探討。 二、關鍵技術環節的深度剖析： 磁性元件設計： 深入解析變壓器、電感等磁性元件的設計原則，包括選材、繞製、漏感控製、磁芯損耗計算等，並重點關注如何針對新型拓撲優化磁性元件的尺寸和性能。我們將介紹磁性元件設計軟件的應用，以及如何通過仿真優化磁性元件的性能。 控製策略與環路設計： 詳細闡述各種新型開關電源的控製方法，如電壓模式控製、電流模式控製、平均電流模式控製、滯環控製以及數字控製等。我們將重點討論如何設計穩定的環路，抑製瞬態響應，並實現高效的動態性能。 器件選型與驅動： 深入探討MOSFET、IGBT、GaN（氮化鎵）和SiC（碳化矽）等功率器件的選型原則，重點分析其關鍵參數（如Rds(on)、Qg、Trr等）對開關電源性能的影響。同時，也將詳細介紹驅動電路的設計要點，確保功率器件的可靠工作。 EMI/EMC設計與抑製： 關注開關電源的電磁乾擾（EMI）問題，深入分析EMI産生的機理，並提供有效的抑製方法，包括濾波技術、PCB布局優化、屏蔽技術等，確保産品符閤相關電磁兼容標準。 熱管理與可靠性設計： 強調開關電源在實際應用中的散熱問題，介紹有效的散熱設計方法，如散熱片選型、風冷、液冷等。同時，也將探討提高開關電源可靠性的設計思路，包括元器件的降額使用、過載保護、短路保護等。 三、典型應用案例的詳細解讀： 本書並非止步於理論，更注重理論與實踐的結閤。我們將精選一係列典型應用案例，涵蓋： 服務器電源： 分析高密度、高效率的服務器電源設計，包括PFC+LLC等典型架構。 LED照明電源： 探討恒流驅動、高功率因數以及智能化控製的LED電源設計。 新能源汽車充電器： 聚焦於高效DC/DC和AC/DC充電模塊的設計，以及安全和可靠性考量。 工業控製電源： 講解在惡劣環境下穩定工作的工業電源設計，包括抗乾擾和過載能力。 消費電子産品電源： 剖析智能手機、筆記本電腦等小型化、高集成度電源的設計挑戰。 在每個案例中，我們將詳細介紹電路設計流程、關鍵參數的計算、元器件的選型、PCB布局的注意事項以及實際調試過程中的經驗分享。 本書的特色與價值： 聚焦前沿： 緊密跟蹤開關電源技術的發展趨勢，涵蓋最新、最實用的新型拓撲和技術。 理論與實踐並重： 深入的理論解析與豐富的實踐案例相結閤，幫助讀者將知識轉化為能力。 係統化講解： 從拓撲結構到控製策略，從元件選型到EMI抑製，提供係統化的設計方法。 專業性強： 由經驗豐富的電力電子工程師編寫，內容嚴謹，條理清晰，具備高度的專業性。 麵嚮工程師： 旨在為從事開關電源設計、研發、應用等工作的工程師提供有價值的參考和指導。 無論您是電力電子領域的初學者，還是經驗豐富的資深工程師，本書都將是您深入理解和掌握新型開關電源設計技術的寶貴資源。通過本書的學習，您將能夠更自信、更高效地應對復雜的設計挑戰，為您的産品注入更強大的性能和競爭力。翻開《新型開關電源典型電路設計與應用》，一同探索高效能源轉換的無限可能！
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目錄資訊
前言第1章 開關電源基礎知識 1.1 開關電源的含義 1.1.1 開關電源簡介 1.1.2 開關電源的分類 1.2 開關電源的結構形式 1.2.1 反激式單晶體管變換電路 1.2.2 反激式雙晶體管變換電路 1.2.3 正激式單晶體管變換電路 1.2.4 正激式雙晶體管變換電路 1.2.5 半橋式變換電路 1.2.6 橋式變換電路 1.2.7 推挽式變換電路 1.2.8 RCC變換電路 1.3 開關電源元器件的特性與選用 1.3.1 功率開關晶體管的特性與選用 1.3.2 軟磁鐵氧體磁心的特性與選用 1.3.3 光耦閤器的特性與選用 1.3.4 二極管的特性與選用 1.3.5 自動恢復開關的特性與選用 1.3.6 熱敏電阻的特性與選用 1.3.7 TL431精密穩壓源的特性與選用 1.3.8 壓敏電阻的特性與選用 1.3.9 電容器的特性與選用第2章 開關電源設計理論 2.1 開關電源控製方式的設計 2.1.1 脈寬調製的基本原理 2.1.2 脈衝頻率調製的基本原理 2.1.3 開關電源反饋電路的設計 2.2 開關電源各迴路設計 2.2.1 開關電源輸入迴路設計 2.2.2 開關電源驅動迴路設計 2.2.3 開關電源吸收迴路設計 2.2.4 開關電源保護迴路設計 2.2.5 開關電源軟啓動迴路設計 2.2.6 開關電源多路輸齣反饋迴路設計 2.3 開關電源優化設計 2.3.1 反激式變換電路優化設計 2.3.2 半橋式變換電路優化設計 2.3.3 全橋式變換電路優化設計 2.3.4 控製電路優化設計 2.4 開關電源設計開發存在的問題 2.4.1 電磁乾擾問題 2.4.2 效率與功率因數問題 2.4.3 器件材料問題 2.4.4 功率變換控製問題 2.4.5 生産工藝問題第3章 開關電源變換電路結構設計與應用 3.1 正激式脈寬調製變換電路 3.1.1 NCPl337的電路特點 3.1.2 NCPl337電路的工作原理與應用 3.1.3 正激式高頻變壓器設計 3.2 正激式雙晶體管變換電路 3.2.1 UC3852的電路特點 3.2.2 UC3852電路的工作原理與應用 3.2.3 正激式雙晶體管變換電路脈衝變壓器設計 3.2.4 正激式高頻變壓器設計 3.3 反激式脫綫變換電路 3.3.1 VIPER53電路特點 3.3.2 VIPER53電路的工作原理與應用 3.3.3 VIPER53電路參數設計 3.3.4 反激式高頻變壓器設計 3.4 RCC變換電路 3.4.1 RCC變換電路特點 3.4.2 RCC變換電路的工作原理與應用 3.4.3 RCC變換電路變壓器設計 3.5 半橋式變換電路 3.5.1 概述 3.5.2 TL494的電路特點 3.5.3 TL494電路的工作原理與應用 3.5.4 TL494的保護電路 3.5.5 半橋式高頻變壓器設計 3.6 橋式變換電路 3.6.1 UC3525B電路特點及其應用 3.6.2 UC3525B電路工作原理 3.6.3 橋式變換電路變壓器的設計 3.7 推挽式變換電路 3.7.1 概述 3.7.2 UC3825的電路特點 3.7.3 UC3825電路的工作原理與應用 3.7.4 推挽式高頻變壓器設計第4章 新型開關電源的設計與應用 4.1 綠色開關電源 4.1.1 采用結構簡單、控製精確Ml,4824的綠色開關電源 4.1.2 采用具有ZVS高轉換效率UCC28600的綠色開關電源 4.1.3 采用先進的“三高一小”FAN4803的綠色開關電源 4.2 變頻開關電源 4.2.1 采用適用於室內外的UCl864的變頻開關電源 4.2.2 采用輸入電壓寬、性能穩定UC3845BN的變頻開關電源 4.3 準諧振開關電源 4.3.1 采用高頻率、高效率MC34067的準諧振開關電源 4.3.2 采用高效、低耗、低EMI的TEAlI的準諧振開關電源 4.3.3 采用輸齣低電壓、大電流L6565的準諧振開關電源 4.4 單片開關電源 4.4.1 采用三端單片TOP227Y的雙路輸齣開關電源 4.4.2 采用四端單片TNY256P的高效微型開關電源 4.4.3 采用五端單片MC33374的無輻射、高功率開關電源 4.4.4 采用六端單片TOP246Y的多功能開關電源 4.5 恒功率開關電源 4.5.1 采用性能穩定、不間斷SG6858的恒功率開關電源 4.5.2 采用能自動檢測調節UC3843的恒功率開關電源 4.5.3 采用ZVS軟啓動NCPl207的恒功率開關電源第5章 經濟實用電源 5.1 通信電源 5.1.1 采用無輻射、高可靠性UCC3895的通信電源 5.1.2 采用模塊式、大功率IPM-2M500N的通信電源 5.1.3 采用高可靠性、不間斷AC／DC、DC／DC兩種變換UC3848A的通信電源 5.2 電視電源 5.2.1 采用具有APFC、抗EMI的TEA2261的電視電源 5.2.2 采用具有電荷泵電壓轉換的ICEIQS01的液晶電視電源 5.2.3 采用厚膜TCL2908的彩電電源 5.3 計算機電源 5.3.1 采用高效無輻射SG3535A的筆記本電腦電源 5.3.2 采用具有自動恢復功能的CW3524的筆記本電腦電源 5.3.3 采用低電流啓動、離綫式LM5021的颱式電腦電源 5.4 充電器電源 5.4.1 采用單片恒功率LNK501的手機充電電源 5.4.2 采用截流式恒功率電動自行車用6N60的充電電源 5.5 工業用電源 5.5.1 采用智能化數控機床用NCP1280的工業電源 5.5.2 采用能自動提高功率PKS606Y的打印機電源 5.5.3 采用脈衝比率控製模式IR4015的鍋爐儀錶電源 5.6 軍工電源 5.6.1 采用四路控製TLl464的軍工開關電源 5.6.2 采用高效平闆變壓器IR2086的航天開關電源第6章 軟開關技術 6.1 軟開關功率變換技術 6.1.1 硬開關轉換功率損耗 6.1.2 準諧振變換電路的意義 6.2 零開關脈寬調製變換電路 6.2.1 ZCS-PWM變換電路 6.2.2 ZVS-PWM變換電路 6.3 零開關脈寬調製轉換變換電路 6.3.1 ZCT-PWM轉換變換電路 6.3.2 ZVT-PWM轉換變換電路 6.4 直流／直流零電壓開關脈寬調製變換電路 6.4.1 DC／DC有源鉗位正激式變換電路 6.4.2 DC／DC有源鉗位反激式變換電路 6.4.3 DC／DC有源鉗位正反激式組閤變換電路第7章 有源功率因數校正與電源效率 7.1 電流諧波 7.1.1 電流諧波的危害 7.1.2 功率因數 7.1.3 功率因數與總諧波含量的關係 7.1.4 功率因數校正的意義與基本原理 7.2 有源功率因數校正 7.2.1 有源功率因數校正的主要優缺點 7.2.2 有源功率因數校正的控製方法 7.2.3 峰值電流控製法 7.2.4 滯環電流控製法 7.2.5 平均電流控製法 7.3 有源功率因數校正電路設計 7.3.1 峰值電流控製法電路設計 7.3.2 UC3854用平均電流控製法電路設計 7.3.3 ML4813用滯環電流控製法電路設計 7.4 電源效率 7.4.1 高頻變壓器性能的提高 7.4.2 開關電源效率的提高 7.4.3 印製電路闆設計質量的提高第8章 PCB設計技術 8.1 PCB技術應用 8.1.1 PCB的類型 8.1.2 PCB的布局、布綫要求 8.1.3 PCB的設計過程 8.1.4 PCB的總體設計原則 8.1.5 PCB的布綫技巧 8.1.6 元器件放置要求及注意事項 8.2 PCB抑製電磁乾擾的新技術 8.2.1 錶麵積層技術 8.2.2 微孔技術 8.2.3 平闆變壓器設計技術 8.3 PCB可靠性設計 8.3.1 PCB的地綫設計 8.3.2 PCB的熱設計 8.3.3 PCB的抗乾擾技術設計
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