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第一章 开关电源综述1

第一节 集成稳压电源的分类1

第二节 开关电源的主要特点4

一、开关电源的主要特点4

二、开关电源与线性稳压电源的性能比较5

第三节 开关电源发展的新趋势5

一、开关电源发展的新趋势5

二、开关电源领域的新技术8

第四节 开关电源的基本原理11

一、开关电源的工作方式11

二、脉宽调制器的基本原理11

三、脉宽调制器的产品分类13

第五节 开关电源的控制类型14

一、电压控制型开关电源14

二、电流控制型开关电源15

第六节 开关电源的工作模式16

一、连续模式与不连续模式的设定16

二、两种工作模式的功耗比较17

第七节 开关电源的反馈类型18

一、开关电源反馈电路的基本类型18

二、单片开关电源的反馈原理20

第八节 开关电源的负载特性23

第二章 开关电源的新技术及其应用26

第一节 开关电源的单片集成化26

第二节 利用计算机设计开关电源28

一、开关电源设计软件的主要特点28

二、开关电源设计与仿真软件的分类29

三、开关电源软件的设计流程30

第三节 开关电源的内部保护电路33

第四节 同步整流技术35

一、同步整流技术简介35

二、同步整流的基本原理36

第五节 有源钳位技术37

第六节 磁放大器稳压技术39

第七节 可编程稳压技术42

一、 数字电位器的基本工作原理42

二、可编程开关稳压器的电路设计45

第八节 数字电源系统48

一、数字电源的主要特点49

二、数字电源的基本构成52

三、数字电源的电路设计54

第九节 开关电源的节能环保技术56

第三章DC/DC变换器的拓扑结构59

第一节DC/DC变换器的拓扑结构59

一、DC/ DC变换器的拓扑结构59

二、DC/DC变换器典型产品的主要技术指标64

第二节 降压式变换器的基本原理64

一、 降压式变换器的基本原理64

二、降压式变换器的简化电路65

第三节 升压式变换器的基本原理66

一、 升压式变换器的基本原理66

二、升压式变换器的简化电路67

第四节 降压/升压式变换器的基本原理68

第五节 电荷泵式变换器的基本原理69

第六节 单端一次侧电感式变换器的基本原理70

第七节 反激式变换器的基本原理71

一、 反激式变换器的基本原理71

二、多路输出反激式变换器的基本电路72

第八节 正激式变换器的基本原理74

第九节 推挽式变换器的基本原理75

一、推挽式变换器的基本原理75

二、推挽式变换器的两种类型76

第十节 半桥/全桥式变换器的基本原理77

一、半桥式变换器的基本原理77

二、全桥式变换器的基本原理77

第十一节 软开关变换器的基本原理78

一、谐振式变换器的基本原理78

二、准谐振式变换器的基本原理79

三、全桥零电压变换器的基本原理80

第十二节 半桥LLC谐振变换器的基本原理80

一、半桥LLC谐振变换器的基本原理80

二、半桥LLC谐振变换器的等效电路及电压增益特性曲线82

第十三节 双开关正激式变换器的基本原理83

第四章 单片开关电源的特点及选择方法85

第一节 单片开关电源集成电路的主要特点85

第二节 通用单片开关电源集成电路的产品分类90

一、第二代至第四代单片开关电源集成电路的产品分类90

二、第五代至第六代单片开关电源集成电路的产品分类及性能比较92

第三节 微型单片开关电源集成电路的产品分类96

一、第二代、第三代微型单片开关电源集成电路的产品分类96

二、高效节能微型单片开关电源集成电路的产品分类97

第四节 峰值功率输出式单片开关电源集成电路的产品分类100

一、PeakSwitch系列单片开关电源集成电路的产品分类100

二、TinySwitch-PK系列微型单片开关电源集成电路的产品分类100

第五节 半桥式PFC及LLC控制器集成电路101

一、PLC810PG的性能特点及引脚功能101

二、PLC810PG的工作原理102

三、PLC810PG的典型应用104

第六节 双开关正激式加反激式变换器集成电路106

一、HiperTFS系列产品的性能特点106

二、HiperTFS系列产品的工作原理107

三、HiperTFS系列产品的典型应用109

第七节 单片开关电源的选择方法113

第五章 开关电源关键外围元器件的选择方法117

第一节 固定电阻器的选择方法117

一、固定电阻器的选择方法117

二、电流检测电阻的选择方法120

第二节 电容器的选择方法123

一、开关电源常用电容器的分类123

二、理想电容器与实际电容器的比较124

三、输入滤波电容器的选择方法125

四、输出滤波电容器的选择方法127

第三节 电感器特性及磁珠的选择方法128

一、电感器的特性128

二、磁珠的选择方法129

第四节EMI滤波器的选择方法133

一、EMI滤波器的结构原理及选择方法133

二、EMI滤波器中电容及电感的选择方法136

第五节 输入整流桥的选择方法143

一、整流桥的选择方法143

二、整流桥的导通时间与选通特性144

第六节 输出整流管的选择方法145

一、快恢复及超快恢复二极管的选择方法145

二、肖特基二极管的选择方法148

第七节 瞬态电压抑制器的选择方法151

一、瞬态电压抑制器（TVC）的工作原理151

二、瞬态电压抑制器的选择方法及典型应用154

第八节 功率开关管的选择方法156

一、BJT功率开关管的选择方法156

二、MOSFET功率开关管的选择方法157

三、IGBT功率开关管的选择方法159

第九节 光耦合器的选择方法162

一、光耦合器的基本原理162

二、线性光耦合器的选择方法163

第十节 可调式精密并联稳压器的选择方法164

一、TL431型可调式精密并联稳压器165

二、NCP100型低压输出可调式精密并联稳压器166

三、LMV431型低压可调式精密并联稳压器168

第十一节 开关电源保护元件的选择方法169

一、熔丝管的选择方法169

二、熔断电阻器的选择方法172

三、压敏电阻器的选择方法173

第六章 开关电源功率因数校正电路的设计177

第一节 功率因数校正（PFC）简介177

一、功率因数与总谐波失真177

二、功率因数校正方法179

第二节 无源PFC电路的基本原理180

一、无源PFC的基本电路180

二、基于无源填谷电路的PFC工作原理181

第三节 无源PFC电路的设计实例184

第四节 有源PFC电路的基本原理186

一、有源PFC升压式变换器的基本原理186

二、有源PFC的基本原理189

三、升压式PFC二极管的选择191

第五节 有源PFC电路的设计实例192

一、L6561、L6562型有源PFC变换器的工作原理192

二、L6561、L6562型有源PFC变换器的典型应用194

第六节 大功率PFC的原理与应用196

一、HiperPFS系列产品的性能特点196

二、HiperPFS系列产品的工作原理197

三、由PFS714EG构成的347W高效大功率升压式PFC电源198

四、电路设计要点202

第七节 抑制PFC电磁干扰的措施205

一、利用EMI滤波器抑制PFC的电磁干扰205

二、降低PFC电磁干扰的其他措施206

第八节PFC的配置方案208

一、PFC类型、级数及工作模式的选择208

二、PFC电源的4种配置方案209

第七章 高频变压器的设计211

第一节 根据经验公式或输出功率表格选择磁心的方法211

一、用经验公式选择磁心的方法211

二、根据输出功率选择磁心的方法214

第二节 高频变压器电路中的波形参数216

一、波形系数与波形因数分析216

二、开关电源中6种常见波形的参数217

第三节 基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导218

第四节 反激式高频变压器的设计221

一、反激式高频变压器的设计方法222

二、反激式高频变压器的设计实例225

第五节 正激式高频变压器的设计227

一、设计正激式高频变压器的步骤227

二、常用的三种磁复位电路229

第六节 高频变压器的损耗229

一、高频变压器的损耗229

二、集肤效应和临近效应230

第八章 开关电源优化设计实例232

第一节 多路输出式开关电源的设计232

一、多路输出式单片开关电源的电路设计方案232

二、多路输出式高频变压器的设计234

第二节 改善多路输出式开关电源交叉负载调整率的方法236

第三节 带磁放大器的PC开关电源的设计238

一、145W多路输出式PC开关电源的主电路设计238

二、3.3V磁放大器的电路设计240

第四节 同步整流式DC/DC变换器的设计242

第五节 峰值功率输出式音频功率放大器开关电源的设计243

第六节 基于倍压整流的工业控制电源的设计247

第七节 基于悬浮式高压恒流源的工业控制电源的设计248

第八节 基于StackFETTM技术的微型开关电源的设计251

第九节 数字电视机顶盒电源的设计253

第十节USB接口手机充电器的设计256

第九章 开关电源的设计要点258

第一节 开关电源的设计要求258

一、开关电源的设计要求258

二、设计开关电源的注意事项259

第二节 高效率开关电源的设计260

一、开关电源的功率损耗261

二、设计高效率开关电源的原则261

三、提高开关电源效率的方法262

第三节 降低开关电源空载及待机功耗的方法265

一、开机后消除泄放电阻功率损耗的方法265

二、开机后消除热敏电阻功率损耗的方法269

三、消除待机模式下检测电阻功率损耗的方法270

第四节 开关电源的布局与布线273

一、开关电源布局与布线的一般原则273

二、开关电源布局与布线的注意事项274

三、设计印制板的注意事项277

第五节 恒压/恒流式开关电源的设计278

一、恒压/恒流输出型开关电源的工作原理278

二、恒压/恒流输出型开关电源的电路设计279

第六节 精密恒压/恒流式开关电源的设计281

一、精密恒压/恒流输出型开关电源的工作原理282

二、精密恒压/恒流输出型开关电源的电路设计283

第七节 开关电源远程关断电路的设计285

一、TOPSwitch-GX的远程关断电路285

二、PC开关电源的远程关断电路286

第八节 新型单片开关电源的典型应用及印制电路设计287

一、TOPSwitch-HX系列单片开关电源的典型应用及印制电路设计287

二、TOPSwi tch-JX系列单片开关电源的典型应用及印制电路设计290

第九节 开关电源的电磁干扰波形分析及安规设计295

一、开关电源的电磁干扰波形分析296

二、开关电源的安全规范298

第十节 单片开关电源散热器的设计300

一、散热器的工作原理300

二、单片开关电源的散热器设计方法303

三、单片开关电源散热器的设计实例303

第十一节 功率开关管（MOSFET）散热器的设计307

一、功率开关管散热器的设计方法307

二、功率开关管散热器的设计实例308

三、设计功率开关管散热器的注意事项309

第十二节 开关电源常见故障检修方法309

第十章 利用软件实现开关电源的优化设计313

第一节PI Expert 8.5设计软件简介313

一、PI Expert 8.5的主要特点313

二、PI Expert 8.5的主菜单和工具栏315

第二节 利用PI Expert 8.5设计向导设计开关电源的实例316

第三节PI Expert 8.5产品选择指南的使用方法及设计实例323

第四节 利用设计树检查并修改设计的方法330

一、导航树的结构330

二、利用设计树检查并修改设计的实例330

第五节 单片开关电源的优化设计338

一 优化类型及优化结果提示338

二、自动及手动优化设计方法341

第十一章 开关电源的测试技术342

第一节 开关电源的参数测试342

一、开关电源主要参数的测试方法342

二、功率测量技术344

第二节 开关电源的性能测试345

一、开关电源主要参数的测试方法345

二、高频变压器的电气性能测试方法347

第三节 开关电源的测量技巧348

一、采用非接触法测量开关电源的输入电流348

二、准确测量输出纹波电压的方法349

三、测量开关稳压器效率的方法350

四、测量隔离式交流开关电源输入功率的简便方法351

五、测量开关电源负载功率的方法352

第四节 准确测量占空比的方法354

第五节 利用示波器检测高频变压器磁饱和的方法356

一、高频变压器磁饱和特性及其对开关电源的危害356

二、利用示波器检测高频变压器磁饱和的方法356

第六节 数字式在线电流/电阻测量仪358

一、在线测量直流电流的原理与应用359

二、在线测量电阻的原理与应用361

第七节 开关电源的电磁兼容性测量363

一 电磁兼容性的研究领域363

二、电磁兼容性的测量366

第八节 开关电源的波形测试及分析368

一、PWM控制器关键波形的测试方法368

二、测量一次侧电压及电流波形369

三、测量二次侧电压及电流波形372

第十二章 开关电源保护及监控电路的设计374

第一节 漏极钳位保护电路的设计374

一、漏极上各电压参数的电位分布374

二、漏极钳位保护电路的基本类型375

三、漏极钳位保护电路的设计实例376

第二节 由分立元件构成的过电压保护电路378

一、由晶闸管构成的输入/输出过电压保护电路378

二、由双向触发二极管构成的输出过电压保护电路381

三、由稳压管构成的输出过电压保护电路382

四、由压敏电阻器构成的过电压保护电路383

第三节 集成过电压保护器的应用383

一、由NCP345构成的过电压保护电路383

二、由MAX4843构成的过电压保护电路384

三、由MC3423构成的过电压保护电路385

第四节 欠电压保护电路的设计387

一、由光耦合器构成的输入欠电压保护电路387

二、由偏置绕组构成的输入欠电压保护电路387

三、具有欠电压锁定功能的开关稳压器388

四、实现过电压、欠电压控制的外部驱动电路389

第五节 过电流及过功率保护电路的设计390

一、由功率热敏电阻构成的限流保护电路390

二、由晶体管构成的过电流保护电路391

三、由自恢复熔丝管构成的过电流保护电路391

四、集成过电流保护器的应用392

五、集成过功率保护器的应用393

第六节 软启动电路的设计394

一、软启动电路394

二、具有软启动功能的+5V/ - 5V电源变换器395

三、具有延时启动功能的开关稳压器396

第七节 电源电压监视器396

一、由TL431构成的电压监视器396

二、由LM3914构成的欠电压和过电压监视器397

三、由HYM705/706构成的电源电压监视器397

四、由MCP1316系列产品构成的电源电压监视器399

第八节 开关电源的瞬态干扰及音频噪声抑制技术400

一、抑制瞬态干扰的方法400

二、抑制音频噪声的方法402

三、抑制其他干扰的方法402

第九节 过热保护元器件及散热控制系统的设计403

一、开关电源过热保护电路的基本原理404

二、两种过热保护元器件的原理与应用405

三、具有多重保护功能的散热控制系统的设计406

参考文献409