本书是一本介绍开关电源理论与工程设计相结合的工具书,介绍了电源在系统中的作用、电源设计流程、开关电源设计、开关电源与线性电源的比较、改善开关电源效率的整形技术。重点介绍了开关电源电路拓扑的选取、变压器和电感设计、功率驱动电路、反馈补偿参数的设计、保护电路。对减少开关电源损耗的先进技术,如同步整流技术、无损吸收电路、波形整形技术,也作了深入的介绍。另外,通过大量实例,介绍了开关电源的设计方法,还介绍了功率因数校正、印制电路设计、热设计、噪声控制和电磁干扰抑制等内容。
本书可供从事开关电源开发的工程技术人员参考使用,也可作为高等院校电力电子技术专业及相关专业高年级大学生、硕士生、博士生和教师的参考书使用。
第1章 电源在系统中的作用和电源设计流程
1.1 从提问开始
1.2 电源结构
1.3 选择适用的电源技术
1.4 了解电源系统设计指标
1.5 常规的电源设计方法:介绍一种模块化的电源设计方法
1.6 对电源设计软件的一点评论
1.7 所需的基本测试设备
第2章 线性电源介绍
2.1 线性电源基本工作原理
2.2 线性电源设计的总体考虑
2.3 线性电源设计实例
第3章 脉宽调制(PWM)开关电源
3.1 PWM开关电源的基本原理
3.2 PWM开关电源设计步骤的框图
3.3 选用何种开关电源拓扑
3.4 开关电源中“黑箱”的考虑
3.5 磁性元件的设计
3.6 输出级的设计
3.7 功率开关和驱动部分的设计
3.8 控制集成电路的选择
3.9 电压反馈电路的设计
3.10 启动和集成电路供电电路的设计
3.11 输出保护策略
3.12 输入整流器/滤波器部分的设计
3.13 通常与电源相关的附加功能
3.14 印制电路板的制作
3.15 开关电源设计实例
第4章 改善开关电源效率的整形技术
4.1 PWM开关电源内部的主要损耗
4.2 降低主要损耗的各种技术
4.3 吸收电路
4.4 有源钳位电路
4.5 限制整流管反向恢复电流的饱和电感
4.6 准谐振变换器
4.7 高效率开关电源设计实例
附录
附录A 热分析和设计
附录B 反馈补偿器
附录C 功率因数校正
附录D 磁学和磁性元件
附录E 噪声控制和电磁干扰
附录F 其他
参考文献
开关电源技术是一门运用半导体功率器件实现电能的高效率变换、将粗电变换成精电, 以满足供电质量要求的技术。 由于在开关电源中半导体功率器件工作在高频开关方式, 因此它具有高效率、高功率密度、高可靠性。由于开关电源的突出优点,开关电源更替线性电源是发展的必然趋势。近年来, 由于微型计算机的普及,通信行业的迅猛发展,推动了开关电源技术的进步和产业的迅速发展。
开关电源技术设计涉及半导体功率器件应用技术、电子技术、自动控制理论、热分析与设计等, 因此是一门多学科交叉的应用性技术。本书特点是以实用性为目标,强调工程设计和方法的介绍。在介绍了开关电源电路拓扑的选取、变压器和电感设计、功率驱动电路、反馈补偿参数的设计、保护电路的基础上,深入介绍同步整流、无损吸收电路、波形整形等减少开关电源损耗的先进技术。通过大量实例介绍开关电源的设计步骤和设计方法。因此本书适合于从事开关电源设计和应用的技术人员系统地掌握开关电源的设计方法。
本书翻译过程中得到了机械工业出版社孙流芳先生的指导和帮助,在此表示衷心的谢意。由于译者水平有限,译文不当之处,欢迎批评、指正。
《开关电源设计指南》是一本由一位应用工程设计者写给同行们的书。在多年的电源设计工作中,伴随着电子产品日新月异的发展,从工业控制到卫星系统,不论是系统设计还是系统优化等方面,作者都获得了大量的经验。本人使用的很多方法涉及到电源快速设计以外的东西以及它们对设计的影响。
《开关电源设计指南》第2版用高效功率变换领域最新的技术内容对第1版内容作了更新。这些新技术的应用使电源的效率提高到80%~95%。本书将对开关电源中主要的损耗以及减少这些损耗的先进技术作详尽的讨论,包括同步整流、无损吸收电路、有源钳位。同时也对控制方法、噪声抑制、最优PCB布置等内容作了更新。
跟第1版一样,不论是初学者还是经验丰富的工程师,都可以在第2版里找到他们需要的内容。本书内容通过精心安排,使得读者可以任意查阅自己所希望深入了解的部分。书中所附的设计流程,使得工程师可以在8h内完成一个典型的电源设计,从而将预期的设计周期缩短数个星期。
这本书不以追求深奥的学术理论为目标,而是给电源领域的工程师们提供一套可靠、实用的设计方法。本书所提供的方法和实例可以迅速应用到读者自己的设计中去。