內容簡介
本書針對開關電源設計的入門者、初學者而撰寫，主要講述了反激式開關電源原理；主要元器件工作狀態、選擇依據及需要注意的問題；以UC3842為控制電路的原始設計方案；套用UC3842的反激式開關電源基礎調試詳解；通過商品電源鍛鍊反激式開關電源的完整調試；套用UC3842設計12V/5A反激式開關電源設計詳解；TOPSwitch工作原理與特性分析；套用TOPSwitch設計實例詳解等。這些內容均為作者原創。本書的讀者主要為電類各專業以及與開關電源設計相關的電氣、電子工程師、科研人員、高校學生和教師。
書籍目錄
前言
緒論
第1章 反激式變換器電路原理的分析
1.1 反極性變換器電路的獲得
1.2 反極性電路運行原理與電磁能量轉換原理
1.2.1 電路運行原理與電磁能量轉換原理
1.2.2 波形分析
1.3 反激式變換器的定量分析
1.3.1 開關管與二極體承受的峰值電壓和峰值電流
1.3.2 輸出電壓與電源電壓的定量關係
1.3.3 輸入旁路電容器的工作狀態
1.3.4 輸出電容器的工作狀態
1.4 電感電流斷續狀態下的電源電壓與輸出電壓的關係
第2章 反激式變換器的隔離演化與原理
2.1 反極性變換器的等效變換
2.2 反極性變換器向隔離型的演化
2.2.1 隔離分界點的選擇
2.2.2 電感變為耦合電感
2.3 變壓器的等效電路
2.4 變壓器漏感的影響
第3章 隔離型反激式變換器工作原理
3.1 隔離型反激式變換器在電感電流斷續狀態下的工作原理分析
3.1.1 為什麼要工作在電感電流斷續狀態
3.1.2 開關管導通期間的電路狀態
3.1.3 開關管關斷期間的電路狀態
3.2 隔離型反激式變換器參數分析
3.2.1 直流母線“濾波”電容器承受的電流
3.2.2 開關管實際承受的電壓峰值
3.2.3 開關管、變壓器一次側所承受的電流
3.2.4 變壓器二次側承受的有效值電流
3.2.5 輸出整流器承受的峰值電壓
3.2.6 輸出整流器承受的電流
3.2.7 輸出整流濾波電容器承受的電流
第4章 交流輸入迴路的設計與選擇
4.1 保護器件的選擇
4.1.1 熔絲的選擇
4.1.2 壓敏電阻的選擇
4.1.3 浪涌電流抑制電路
4.2 電源濾波器的選擇
4.2.1 電源濾波器原理
4.2.2 共模噪聲的抑制原理
4.3 抑制電源電磁干擾用電容器
4.3.1 抑制電源電磁干擾用電容器的特殊性
4.3.2 抑制電源電磁干擾用電容器的特性
4.4 共模濾波電感的性能與要求
4.5 差模噪聲的抑制
4.6 電源濾波器參數的工作狀態分析與參數選擇
第5章 整流濾波元器件的設計與選擇
5.1 整流電路的選擇
5.1.1 選擇哪種整流電路?
5.1.2 選擇哪種濾波方式?
5.1.3 電容輸入式濾波的單相橋式整流電路工作特性
5.2 整流電路的工作狀態與參數的選定
5.2.1 選擇整流器的額定電流
5.2.2 按二極體的散熱能力選擇整流器的額定電流
5.2.3 整流器額定電壓的確定
5.2.4 整流器件的確定
5.2.5 整流器件的散熱設計
5.3 輸入整流濾波電容器的選擇
5.3.1 單相交流電供電條件下的輸入整流濾波電容器承受的最高電壓
5.3.2 單相交流電供電條件下的輸入整流濾波電容器流過的有效值電流
5.3.3 來自反激式變換器的紋波電流
5.3.4 整流濾波電容器需要的最低電容量
5.3.5 整流濾波電容器的真實選擇
第6章 開關管的選擇
6.1 主開關的選擇
6.2 主開關管的額定電壓的選擇
6.2.1 開關管的電壓波形
6.2.2 開關管各電壓部分的分析
6.2.3 尖峰電壓的選擇
6.2.4 電壓裕量
6.2.5 MOSFET的耐壓對性能參數的影響
6.2.6 MOSFET的耐壓對柵極電荷的影響
6.3 開關管額定電流的選擇
6.3.1 殼溫對額定電流的影響
6.3.2 高結溫對MOSFET導通電阻的影響
6.3.3 開關管額定電流的選擇
6.4 開關管封裝的選擇
第7章 箝位電路的選擇
7.1 為什麼要用箝位電路
7.2 RCD箝位電路
7.3 箝位電路參數的選擇
7.3.1 箝位電容的選擇
7.3.2 箝位電路的放電電阻的選擇
7.3.3 箝位電路的阻斷二極體的選擇
7.3.4 RCD箝位電路付出的代價
7.4 箝位二極體的箝位電路
7.5 繞組式箝位電路
第8章 開關電源輸出迴路元器件的選擇
8.1 輸出整流器的額定電壓
8.2 輸出整流器的額定電流
8.3 輸出濾波電容器的工作狀態分析
8.4 輸出整流濾波電容器的等效電路
8.5 電容器在高頻整流濾波的作用
8.6 輸出整流濾波電容器需要的電流承受能力
8.7 需要多大的電容量
8.8 正確選擇濾波電容器
8.8.1 電解電容器可以勝任一般的開關電源輸出整流濾波
8.8.2 聚合物電解電容器具有更好的性能
8.8.3 鉭電解電容器需要分清性能的分類
8.8.4 各類電解電容器濾波效果的分析
8.9 陶瓷貼片電容器
8.9.1 陶瓷電容器的介質分類
8.9.2 Ⅰ類陶瓷介質電容器的溫度性質
8.9.3 Ⅱ類陶瓷介質電容器的溫度性質
8.9.4 陶瓷電容器的電容量與直流偏置電壓的關係
8.9.5 陶瓷電容器的阻抗頻率特性
8.9.6 陶瓷貼片電容器對頻率特性的改善
8.9.7 大電容量疊片陶瓷電容器
8.9.8 陶瓷電容器的可耗散功率
8.10 套用高頻低阻鋁電解電容器需要注意的問題
8.10.1 電解電容器的選擇
8.10.2 電容量的選擇
8.10.3 最高工作溫度與壽命的選擇
8.10.4 早期失效問題的分析
8.10.5 不要奢望溫度折算係數和頻率折算係數來提高電解電容器的工作電流
第9章 反激式開關電源變壓器的設計簡介
9.1 磁性材料的選擇
9.2 磁心外形的選擇
9.3 磁心規格的選擇
9.4 磁心骨架的選擇
9.5 繞組引出端的設計
9.5.1 立式骨架的同名端
9.5.2 臥式骨架的同名端
9.5.3 繞組的繞制方向
9.6 繞組結構的設計
9.6.1 絕緣邊距與漆包線的種類對變壓器性能的影響
9.6.2 變壓器的繞線方法對變壓器性能的影響
9.7 變壓器製作工藝簡介
9.7.1 繞線方式
9.7.2 引線要領
9.7.3 包銅箔
9.7.4 包膠帶
9.7.5 如何將繞組引出端焊接在引腳
9.8 電流斷續型的變壓器的設計
9.8.1 一次側電流峰值
9.8.2 一次側匝數
9.8.3 二次側匝數
9.8.4 磁路氣隙
9.8.5 一次側電流有效值
9.8.6 二次側電流有效值
9.9 電流連續型的變壓器設計
第10章 UC3842系列晶片的套用與分析
10.1 UC3842系列晶片的主要參數
10.1.1 極限參數
10.1.2 電源參數
10.1.3 時鐘參數
10.1.4 輸出參數
10.1.5 誤差放大器參數
10.1.6 電流檢測環節參數
10.1.7 UC3842系列晶片中其他型號的特殊參數
10.2 UC3842系列晶片的一般特性
10.2.1 峰值電流型控制方式
10.2.2 UC3842的其他特點
10.3 UC3842的工作狀態分析
10.4 逐周電流控制原理
10.5 定時電容器的電容量對輸出脈衝占空比的影響
10.6 UC3842的其他性能
10.6.1 同步的實現
10.6.2 誤差放大器
第11章 初學者的第一步:學習UC3842的原始設計
11.1 最原始的一次側穩壓型反激式開關電源設計
11.2 電路
11.2.1 電路及產生背景
11.2.2 電路性能
11.3 變壓器數據的分析
11.3.1 原始數據
11.3.2 通過原始數據反推電路的動作狀態
11.4 電路中一些元器件的作用與取值依據的分析
11.4.1 定時電容和定時電阻與開關頻率的選定
11.4.2 變壓器一次側電流檢測電阻的選擇
11.4.3 開關管的選擇
11.4.4 輸出整流器的選擇
11.4.5 輸出整流濾波電容器的選擇
11.4.6 起動電阻
11.4.7 輸入整流器
11.4.8 輸入整流濾波電容器
11.4.9 箝位電路與緩衝電路的選擇
11.4.10 輔助繞組側的放電電阻和電流檢測電阻
11.4.11 小結
第12章 反激式開關電源的基礎測試
12.1 UC3842是初學者設計、調試反激式開關電源的最好入門級解決方案
12.2 示波器等測試設備的選擇與調試
12.2.1 需要的測試設備
12.2.2 數字萬用表的設定
12.2.3 示波器的設定
12.2.4 測試電源
12.3 測試晶片的啟動電壓和欠電壓關閉電壓
12.4 測試UC3842的振盪器是否起振
12.5 是否有驅動輸出
12.6 變壓器各繞組同名端是否正確
12.7 峰值電流控制是否有效
12.8 輸出電壓反饋是否有效
第13章 商品電源的分析與測試
13.1 電源概述
13.2 基本功能與元器件的選擇分析
13.2.1 基本功能分析
13.2.2 主要元器件的選擇分析
13.3 電路布線特點
13.4 測試
13.4.1 測試條件及測試儀器
13.4.2 最低啟動電壓
13.4.3 最低輸入電壓下效率
13.4.4 AC 220V輸入電壓
13.4.5 最高輸入電壓
13.5 總結
第14章 套用UC3842控制的12V/5A反激式開關電源設計
14.1 12V5A開關電源技術條件
14.1.1 輸入特性
14.1.2 輸出特性
14.1.3 環境條件 反激式開關電源設計、製作、調試
14.2 電路原理圖的設計
14.2.1 主要電路環節
14.2.2 電路原理圖
14.3 元器件的選擇
14.3.1 交流輸入部分
14.3.2 整流濾波部分
14.3.3 主迴路部分（不包括變壓器設計）
14.3.4 控制迴路部分
14.3.5 箝位電路設計
14.3.6 元器件清單
14.3.7 變壓器設計
14.4 熱設計與結構設計
14.5 電路板圖的基本設計規則
第15章 套用TOP Switch系列晶片設計反激式開關電源
15.1 TOP Switch系列晶片的基本原理
15.1.1 TOP Switch的主要參數
15.1.2 開關管導通與關斷的條件
15.1.3 上電啟動
15.1.4 熱關閉
15.1.5 最大占空比
15.2 PWM環節
15.2.1 時鐘對觸發器2輸出置位脈衝
15.2.2 維持觸發器2的R端低電平的條件
15.2.3 並聯式穩壓器/誤差放大器
15.2.4 PWM比較器
15.2.5 開關管導通時的過電流檢測
15.2.6 前沿消隱
15.3 TOP SwitchII系列晶片的特點
15.3.1 優點
15.3.2 缺點
15.3.3 參數的不實
15.4 TOP Switch- GX系列晶片的特點與套用
15.4.1 TOP Switch- GX系列的軟啟動功能
15.4.2 外設電流限制功能
15.4.3 POWER Int的數據表給出的輸出功率
15.4.4 實際輸出功率問題分析
15.4.5 頻率抖動與電磁干擾的減小
15.4.6 半頻與輕載跳周期
15.4.7 過電壓與欠電壓關閉
15.4.8 關於TOP Switch特點的總結
15.4.9 不要迷信TOP Switch的指標
15.4.10 關於TOP Switch- GX的另類話題，正激式開關電源的可能性
15.5 極寬輸入電壓範圍的開關穩壓電源
15.5.1 問題的提出
15.5.2 解決方案1
15.5.3 解決方案2
15.5.4 更寬的輸入電壓範圍的單管變換器設計
參考文獻
