开关电源设计与应用

目录
第1章引论
1.1线性调节器式直流稳压电源与开关调节器式直流稳压电源
1.1.1线性调节器式直流稳压电源
1.1.2开关调节器式直流稳压电源
1.2高频开关电源的诞生、结构和定义
1.2.1高频开关电源的诞生过程
1.2.2现代高频开关电源的定义和结构形式
1.3开关电源的分类
1.4对开关电源的要求与发展方向
1.5高频化进程、推动发展的技术与研发趋势
1.5.1开关电源高频化的历史进程
1.5.2当前推动开关电源发展的主要技术
1.5.3开关电源技术的研发趋势
参考文献
第2章PWM DC/DC变换器
2.1概述
2.1.1PWM DC/DC变换器的定义与工作模式
2.1.2PWM DC/DC变换器的工作原理
2.2PWM DC/DC变换器电路与对偶
2.2.1PWM DC/DC变换器的基本电路
2.2.2PWM DC/DC变换器的等效电路
2.2.3PWM DC/DC变换器的对偶
2.2.4功率开关器件的对偶
2.3隔离式PWM DC/DC变换器
2.3.1单端隔离式PWM DC/DC变换器
2.3.2正激式PWM DC/DC变换器
2.3.3双管正激式PWM DC/DC变换器
2.3.4反激式PWM DC/DC变换器
2.3.5双端隔离式PWM DC/DC变换器
2.3.6PWM DC/DC推挽变换器
2.3.7PWM DC/DC半桥变换器和全桥变换器
2.3.8隔离式PWM DC/DC变换器的比较
2.4基本PWM DC/DC变换器的演化与级联
2．4．1基本PWM DC/DC变换器的演化
2．4．2基本PWM DC/DC变换器的级联
2.5PWM DC/DC变换器模块
2.6PWM DC/DC变换器所用元件及其特性
2.6.1开关管
2.6.2二极管
2.6.3电感与电容
2.7PWM DC/DC变换器的功能、组成与它们之间的关系
2.7.1PWM DC/DC变换器的功能
2.7.2PWM DC/DC变换器的组成
2.7.3PWM DC/DC变换器之间的关系
参考文献
第3章PWM DC/DC变换器的原理
3.1Buck降压式PWM DC/DC变换器
3.1.1主电路组成和控制方式
3.1.2电感电流连续时Buck变换器的工作原理和基本关系
3.1.3电感电流断续时Buck变换器的工作原理和基本关系
3.1.4电感电流连续的边界
3.1.5Buck降压式PWM DC/DC 变换器的效率
3.2Boost升压式PWM DC/DC 变换器
3.2.1主电路组成和控制方式
3.2.2电感电流连续时Boost升压式PWM DC/DC变换器的工作原理和基本关系
3.2.3电感电流断续时Boost升压式PWM DC/DC变换器的工作原理和基本关系
3.2.4电感电流连续的边界
3.3Buck.Boost升降压式PWM DC/DC变换器
3.3.1主电路组成和控制方式
3.3.2电流连续时Buck.Boost升降压式PWM DC/DC变换器的工作原理和基本关系
3.3.3电流断续时Buck.Boost变换器的工作原理和基本关系
3.3.4电感电流连续的边界
3.4Cuk PWM DC/DC 变换器
3.4.1主电路组成和控制方式
3.4.2电流连续时Cuk变换器的工作原理和基本关系
3.4.3电流断续时Cuk变换器的工作原理和基本关系
3.4.4两个电感有耦合的Cuk变换器
3.5Zeta PWM DC/DC变换器
3.5.1主电路组成和控制方式
3.5.2电流连续时Zeta变换器的工作原理和基本关系
3.5.3电流断续时Zeta变换器的工作原理和基本关系
3.6SEPIC PWM DC/DC变换器
3.6.1主电路组成和控制方式
3.6.2电流连续时SEPIC变换器的工作原理和基本关系
3.7正激式(Forward)PWM变换器
3.7.1主电路组成和控制方式
3.7.2电流连续时正激式变换器的工作原理和基本关系
3.8反激式(Flyback)PWM变换器
3.8.1主电路组成和控制方式
3.8.2电流连续时反激式变换器的工作原理和基本关系
3.8.3电流断续时Flyback变换器的工作原理和基本关系
3.9推挽式(Push.Pull)变换器
3.9.1推挽式逆变器
3.9.2推挽式PWM变换器
3.9.3推挽式变换器的铁芯偏磁
3.10半桥式(Half.Bridge) PWM DC/DC 变换器
3.10.1半桥式逆变器
3.10.2半桥式PWM DC/DC 变换器
3.10.3考虑漏感时半桥式PWM变换器的工作原理
3.11全桥式(Full.Bridge)变换器
3.11.1全桥式逆变器
3.11.2全桥式PWM DC/DC变换器

3.11.3全桥式变换器中直流分量的抑制
3.12双管正激式(Switches Forward)PWM DC/DC变换器
3.12.1两个双管正激式变换器的串联输入/并联输出
3.12.2并联输入、同一滤波电感输出电路
3.12.3双管正激式变换器的能量反馈电路
3.13有源钳位正激式变换器
3.14各种PWM DC/DC变换器的电路类型及特点比较
3.15几种三电平变换器
3.15.1基本型三电平变换器
3.15.2隔离式三电平变换器
3.16电能双向流动的PWM DC/DC变换器
3.16.1基本双向变换器电路的构成
3.16.2推挽式双向变换器电路的构成
参考文献
第4章变换器的吸收电路与软开关技术
4.1变换器中的吸收电路
4.1.1吸收电路的作用
4.1.2吸收电路的类型
4.1.3关断吸收电路(turn.off Snubber)
4.1.4开通吸收电路(turn.on Snubber)
4.1.5组合吸收电路
4.1.6LCD吸收电路
4.1.7广义软开关技术
4.2PWM DC/DC变换器的高频化与软开关技术
4.2.1软开关技术与高频化
4.2.2软开关技术的发展现状与分类
4.2.3零电流开关和零电压开关
4.3谐振变换器
4.3.1串联谐振变换器和并联谐振变换器
4.3.2串并联谐振变换器
4.3.3ZCS/ZVS准谐振变换器
4.4多谐振变换器
4.5ZCS.PWM变换器
4.5.1工作原理
4.5.2参数设计
4.5.3ZCS.PWM变换器的基本电路族及其优、缺点
4.6ZVS PWM变换器
4.6.1工作原理
4.6.2参数设计
4.6.3ZVS PWM变换器的基本电路族及其优、缺点
4.7零电压转换(ZVT)PWM变换器
4.7.1工作原理
4.7.2辅助电路的参数设计
4.7.3ZVT PWM变换器的基本电路族及其优、缺点
4.8改进型ZVT PWM变换器
4.8.1工作原理
4.8.2辅助电路的参数设计
4.8.3改进型ZVT PWM变换器的基本电路族及其优点
4.9零电流变换(ZCT)PWM变换器
4.9.1工作原理
4.9.2辅助支路的能量调节
4.9.3参数设计
4.9.4ZCT PWM变换器的基本电路族及其优、缺点
4.10改进型ZCT PWM变换器
4.10.1工作原理
4.10.2参数设计
4.10.3改进型ZCT PWM变换器的基本电路族及其优、缺点
参考文献

第5章有源钳位技术与移相控制ZVS PWM变换器
5.1有源钳位软开关变换技术
5.1.1有源钳位正激式变换器
5.1.2参数设计
5.2有源钳位ZVS PWM正激式变换器
5.2.1有源钳位ZVS PWM正激式变换器的工作原理
5.2.2有源钳位ZVS PWM正激式变换器的优点
5.3ZVT PWM正激式变换器
5.3.1工作原理
5.3.2参数设计
5.3.3ZVT PWM正激式变换器的优、缺点
5.4ZVT双管正激式变换器
5.4.1工作原理
5.4.2参数设计
5.4.3ZVT双管正激式变换器的优点
5.5ZCT双管正激式变换器
5.6有源钳位反激式变换器
5.7有源钳位反激-正激式变换器
5.8移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器
5.8.1工作原理
5.8.2两个桥臂实现ZVS的差异
5.8.3实现ZVS的策略及次级占空比的丢失
5.8.4整流二极管的换流
5.8.5移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器的特点与效率
5.9移相控制ZVZCS.PWM DC/DC全桥变换器
5.9.1工作原理
5.9.2参数设计
5.9.3移相控制ZVZCS.PWM DC/DC全桥变换器的优点与效率
5.10移相控制ZCS.PWM DC/DC全桥变换器
5.10.1工作原理
5.10.2超前管和滞后管实现ZCS的差异
5.10.3实现ZCS的策略及电流占空比的丢失
5.11ZVS PWM二极管钳位三电平DC/DC变换器
5.11.1工作原理
5.11.2实现ZVS条件和次级占空比的丢失
5.11.3特点和效率
参考文献
第6章高频开关变换器中的磁性元件
6.1概述
6.2高频磁芯的特性和参数
6.2.1磁导率与常用参数式
6.2.2磁滞回线
6.2.3动态磁滞回线的测试
6.2.4基本磁化曲线
6.2.5不对称局部磁滞回线
6.2.6伏秒积分
6.2.7磁芯损耗
6.3磁性材料和磁芯结构
6.3.1开关电源常用的磁性材料
6.3.2磁芯结构形式（geometries）
6.4电感
6.4.1电感的基本公式和磁芯气隙
6.4.2电感元件储能与高频电感元件的等效电路模型
6.4.3直流滤波电感
6.4.4自饱和电感和可控饱和电感
6.5变压器
6.5.1励磁电感与漏电感
6.5.2高频变压器模型
6.5.3变压器的磁分析
6.5.4平面变压器
6.5.5空芯PCB变压器
6.5.6集成高频磁性元件
6.5.7压电变压器
6.6磁性元件中导体的集肤效应和邻近效应
6.6.1集肤效应
6.6.2邻近效应
6.7高频变压器的设计方法
6.7.1高频变压器的功率体积设计法
6.7.2高频变压器的调整率体积法
6.7.3高频变压器设计方法的例题
6.7.4平面功率变压器的设计
6.8电感器的设计方法
6.8.1电感器的功率体积设计法
6.8.2电感器的调整率体积设计法
6.8.3无直流偏压的电感器设计
6.9可饱和电感和磁放大器在开关变换器中的应用
6.9.1可饱和电感基本物理特性及应用
6.9.2磁放大器的基本原理及在变换器中的应用
6.9.3可饱和电感与磁放大器的联合应用
6.10直流脉冲电流互感器
6.10.1工作原理
6.10.2电流互感器设计方法
参考文献

第7章高频开关变换器的输出同步整流技术
7.1输出功率整流二极管
7.1.1功率整流二极管的模型及主要参数
7.1.2输出整流用的几种快速开关二极管
7.2同步整流技术
7.2.1同步整流的基本工作原理
7.2.2同步整流管的主要参数
7.3同步整流的驱动方式与SR的控制时序
7.3.1同步整流的驱动方式
7.3.2SR的控制时序与同步整流电路
7.4电压型自驱动方式与控制驱动方式
7.4.1电压型自驱动方式
7.4.2控制驱动方式
7.5电流型自驱动方式与混合驱动方式
7.5.1电流型自驱动方式
7.5.2混合驱动方式
7.6SR.Buck变换器
7.7SR.正激式变换器
7.7.1有磁复位绕组的SR.正激式变换器
7.7.2SR.有源钳位正激式变换器
7.8SR.反激式变换器
7.9SR在DC/DC PWM变换器中的应用举例
7.9.1全波SR在半桥式DC/DC PWM变换器中的应用举例
7.9.2倍流SR在半桥式DC/DC PWM变换器中的应用举例
7.9.3倍流SR在全桥式DC/DC PWM变换器中的应用举例
参考文献
第8章有源功率因数校正技术
8.1功率因数和功率因数校正的主要方法
8.1.1输入功率因数
8.1.2对输入端谐波电流的限制
8.1.3提高输入功率因数的主要方法
8.1.4有源功率因数校正法的分类
8.2非线性电路的功率因数和THD
8.2.1非线性电路功率因数的定义
8.2.2PF与THD的关系
8.3单相Boost PFC变换器
8.3.1DCM Boost PFC变换器
8.3.2CCM Boost PFC变换器
8.3.3CRM Boost PFC变换器
8.3.4Boost PFC电路的主要优、缺点
8.4APFC的控制方法
8.4.1电流峰值控制法
8.4.2电流滞环控制法
8.4.3平均电流控制法
8.5PFC集成控制电路
8.5.1UC3854A/B
8.5.2UC3855A/B
8.5.3L6561
8.6单相反激式PFC变换器
8.6.1CCM反激式PFC变换器
8.6.2DCM反激式PFC变换器
8.6.3反激式PFC变换器的优、缺点
8.7单级单开关PFC变换器
8.7.1集成PFC整流器-调节器
8.7.2BIFRED变换器
8.7.3BIBRED变换器
8.7.4集成PFC整流器-调节器的优、缺点
8.7.5变频控制
8.7.6S4 PFC正激式变换器
8.8三相PFC变换器
8.8.1三个单相Boost PFC变换器组成三相PFC整流器
8.8.2三相单开关DCM Boost整流器
8.8.3三相CCM Boost整流器
8.8.4三相CCM Buck整流器
8.8.5三相三电平Boost PFC变换器
8.8.6空间相量控制
8.8.7三相三电平Boost PFC整流器的SPWM节能控制
参考文献
.

.

第9章高频开关变换器的控制电路与驱动电路
9.1驱动电路
9.1.1对驱动电路的要求
9.1.2集成电路直接驱动
9.1.3加入驱动功率放大级驱动
9.1.4用变压器耦合驱动
9.1.5光耦合器驱动器
9.2PWM控制器
9.2.1电压模式PWM控制器
9.2.2电流模式PWM控制器
9.3电压型控制
9.4电流型控制
9.4.1电流峰值控制
9.4.2平均电流型控制
9.4.3滞环电流型控制
9.5电荷控制
9.6单周期控制
9.7前馈控制
9.8数字控制(离散控制)
9.8.1数字控制的特点
9.8.2离散PID算法
9.8.3改进的离散PID算法
9.9控制电路与驱动电路的隔离方法
9.10L5991电流模式控制芯片
9.10.1L5991的功能及内部框图
9.10.2典型应用
9.11UCC38500控制芯片
9.11.1UCC38500简介
9.11.2UCC38500的实际应用
参考文献
第10章开关电源设计中的两项新技术
10.1智能功率开关
10.1.1工作模式及主要性能
10.1.2分类及工作原理
10.1.3智能化的发展
10.2智能功率开关IR4010的应用举例
10.2.1IR4010功率