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開關電源設計（第三版） ( 簡體 字) |
| 作者：肖文勛 | 類別：1. -> 電子工程 -> 電子電氣 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 56351
詢問書籍請說出此書號！【有庫存】
NT售價： 1140 元 |
| 出版日：9/1/2023 |
| 頁數：556 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121464430 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：那些在作者去世之后，仍被讀者持續保持高需求的技術書籍并不多見。Abraham I. Pressman著述的《開關電源設計》，自1977年第一次出版，直到作者以86歲高齡逝世之后的許多年里，仍然十分暢銷，這種現象恰好是對作者出色工作的最好肯定。他給我們留下了寶貴的遺產，并充分地經過了時間的考驗。
Abraham在電子行業活躍了近60年。在83歲之前的15年里，他一直講授開關電源設計培訓課程。在他晚年的時候，我有幸結識他，并且和他在許多項目上有合作。
Abraham告訴他的學生我的書（譯者注：指Switchmode Power Supply Handbook）是關于開關電源設計的第二本好書（不一定客觀，但確實是來自老專家的難得和寶貴的贊譽）。
當我在20世紀60年代開始設計開關電源時，關于這方面的信息非常少。那時開關電源是一項新技術，少數專攻此領域的公司和工程師們也很少告訴圈外人他們的工作內容。當我看到Abraham的著作時，開關電源設計的神秘面紗才被揭開，他的著作像一束陽光照亮了這項新技術。學習了Abraham的著作，我的設計能力提高得很快。
2000年，當Abraham覺得他已不再能夠繼續他的開關電源設計培訓課程時，希望我去接手課程教案，繼續培訓課程，為此我深感自豪。但我發現課程的信息量極大，我不可能在4天內介紹這么多的內容，盡管很多年來他一直都是這樣做的。另外，我感到他的筆記和投影片由于多年使用造成損蝕，已不太清楚了。
我簡化了教案并把它轉換成PowerPoint，存在我的筆記本電腦里，并且于2001年11月在波士頓，我第一次介紹了我改寫的為期3天的培訓課程。雖然只到了兩名學生（大多數公司已經削減了培訓預算），但這個可憐的到場率已遠遠被Abraham和他妻子Anne的到場而彌補。Abraham那時已很虛弱，我真的很高興他活著看到他的遺產繼續發揮作用，盡管是以一個很不同的形式展現。我認為他對動態多媒體演示有一點困惑，因為我能通過我的筆記本電腦悠閑地控制它。我不知道他對我這樣演示有何想法，但Anne揮舞著手說：“若是Abraham的話，他會站在黑板前用教鞭來講解課程！”
當McGraw-Hill公司邀請我合著《開關電源設計》第三版時，我欣然應諾，因為我相信如果他現在在世也會希望我這樣做。在《開關電源設計》第二版出版后的8年里，技術有了很大發展，基本元器件性能有了很大改善，這已改變了許多《開關電源設計》第二版所提到的限制，所以這是一個進行調整并添加一些新內容的好時機。
當我審核《開關電源設計》第二版時，腦海里浮現出一位英國園丁做評論的情景：這位園丁站在百年未變的鄉村小屋外面，面對一個新來的城市少壯派，作為對這個年輕人想來此推行現代化的回應，他說：“小伙子，看看你周圍，并沒有什么錯誤，是不是？”這個評論也很適用于《開關電源設計》第二版。
因此，除現有技術超越Abraham工作的方面之外，我決定不修改Abraham久經考驗的著作。他把各種拓撲電路當作獨立個體分析的務實做法，可能與當今專家的教學方式不盡一致，但對于想理解各種各樣可能的拓撲的入門工程師，以及那些富有經驗的工程師，這是一個行之有效的方法。對現代專家非常有價值的狀態空間平均模型、規范模型、雙邊反演技術或對偶原理卻并沒有在《開關電源設計》第二版中講述。《開關電源設計》第二版為讀者提供了電源原理的基礎，說明了該怎么做以及為什么這么做。有足夠時間時，我們可以通過一些現有的優秀專業書籍了解更多的現代概念（見參考文獻）。
《開關電源設計》第二版的原稿是手寫的，并且經Abraham妻子Anne辛勤工作幾年打成印刷體書稿。為了出版第三版，McGraw-Hill將印刷體書稿轉換為更易編輯的電子文檔。這使Taylor Morey和我能方便地對文稿做少量的格式調整，以及對一些方程、計算、圖表進行更正（一些錯漏僅由推導過程造成）。對于一些些許變化就可以使文字更加流暢、讀者更易理解的地方，也做了修訂。但讀者很容易發現，這些變化不會改變Abraham先生的本意。
新技術和最近的組件改進已經改變了第二版中提到的某些限制，我以“After Pressman”寫了補充解釋（譯者注：譯為“補充”）；在一些覺得需要補充說明的地方我以“TIP”（譯者注：譯為“提示”）和“NOTE”（譯者注：譯為“注釋”）引出。
我也給第7章和第9章增加了一些新內容，因為我覺得最近在設計方法上的改進對讀者有幫助，并且IGBT技術的發展已使這些設備成為Abraham先前所喜歡的受限器件的有用補充。這樣，第三版并未改變第二版的原有結構。另外，由于參考文獻仍然適用，讀者會發現想查找的內容仍在原來的位置。當然，頁碼確實改變了，這是無法避免的。
即使您已有了《開關電源設計》第二版，我也確信，由于有了以上所述的修訂和補充，您會覺得第三版也非常值得購買。另外，您也會發現我所著的Switchmode Power Supply Handbook第二版（McGraw-Hill，1999）是本書非常好的姊妹著作，以稍微不同的方式講述了額外的信息。
Keith Billings |
內容簡介：本書包含拓撲、磁路與電路設計、典型波形、開關電源技術的應用4部分，具體內容包括開關電源常用拓撲的基本工作原理、變壓器和磁性元件設計、電力晶體管的基極驅動電路、MOSFET和IGBT及其驅動電路、磁放大器后級穩壓器、開關損耗分析與負載線整形緩沖電路、反饋環路的穩定、諧振變換器、開關電源的典型波形、功率因數及功率因數校正、電子鎮流器、用于筆記本電腦和便攜式電子設備的低輸入電壓變換器等。 |
目錄：第1部分 拓 撲
第1章 基本拓撲 2
1.1 線性穩壓器和Buck、Boost及反相開關穩壓器簡介 2
1.2 線性穩壓器—耗能型穩壓器 2
1.2.1 基本工作原理 2
1.2.2 線性穩壓器的缺點 3
1.2.3 串聯晶體管的功率損耗 4
1.2.4 線性穩壓器的效率與輸出電壓的關系 4
1.2.5 串聯PNP型晶體管的低功耗線性穩壓器 6
1.3 開關穩壓器拓撲 6
1.3.1 Buck開關穩壓器 6
1.3.2 Buck穩壓器的主要電流波形 8
1.3.3 Buck穩壓器的效率 9
1.3.4 Buck穩壓器的效率（考慮交流開關損耗） 10
1.3.5 理想開關頻率的選擇 12
1.3.6 設計例子 13
1.3.7 輸出電容 17
1.3.8 基于Buck穩壓器的隔離半穩壓輸出 18
1.4 Boost開關穩壓器拓撲 19
1.4.1 基本工作原理 19
1.4.2 Boost穩壓器的不連續導電模式 20
1.4.3 Boost穩壓器的連續導電模式 22
1.4.4 不連續導電模式的Boost穩壓器的設計 23
1.4.5 Boost穩壓器與反激變換器的關系 25
1.5 Buck-Boost穩壓器 25
1.5.1 基本工作原理 25
1.5.2 Buck-Boost穩壓器設計 26
參考文獻 27
第2章 推挽和正激變換器拓撲 28
2.1 簡介 28
2.2 推挽拓撲 28
2.2.1 基本工作原理（主/輔輸出結構） 28
2.2.2 輔輸出的輸入-負載調整率 30
2.2.3 輔輸出電壓偏差 31
2.2.4 主輸出電感的最小電流限制 31
2.2.5 推挽拓撲中的偏磁（階梯飽和現象） 31
2.2.6 偏磁的表現 33
2.2.7 偏磁的測試 35
2.2.8 偏磁的解決方法 35
2.2.9 電力變壓器設計 37
2.2.10 一次側、二次側峰值電流及有效值電流 40
2.2.11 開關管的電壓應力及漏感尖峰 43
2.2.12 電力晶體管的損耗 43
2.2.13 推挽拓撲輸出功率及輸入電壓的限制 45
2.2.14 輸出濾波器的設計 46
2.3 正激變換器拓撲 48
2.3.1 基本工作原理 48
2.3.2 輸出/輸入電壓與導通時間和匝比的設計關系 51
2.3.3 輔輸出電壓 51
2.3.4 二次側負載、續流二極管及電感的電流 52
2.3.5 一次側電流、輸出功率及輸入電壓之間的關系 52
2.3.6 開關管最大截止電壓應力 53
2.3.7 實際輸入電壓和輸出功率限制 53
2.3.8 一次繞組和復位繞組匝數不相等的正激變換器 54
2.3.9 正激變換器電磁理論 56
2.3.10 電力變壓器的設計 58
2.3.11 輸出濾波器的設計 60
2.4 雙端正激變換器拓撲 60
2.4.1 基本工作原理 60
2.4.2 設計原則及變壓器的設計 62
2.5 交錯正激變換器拓撲 63
2.5.1 基本工作原理、優缺點和輸出功率限制 63
2.5.2 變壓器的設計 64
2.5.3 輸出濾波器的設計 65
參考文獻 65
第3章 半橋和全橋變換器拓撲 66
3.1 簡介 66
3.2 半橋變換器拓撲 66
3.2.1 基本工作原理 66
3.2.2 半橋變換器磁設計 67
3.2.3 輸出濾波器的設計 69
3.2.4 防止偏磁的隔直電容的選擇 69
3.2.5 半橋變換器的漏感問題 70
3.2.6 半橋變換器與雙端正激變換器的比較 70
3.2.7 半橋變換器實際輸出功率的限制 71
3.3 全橋變換器拓撲 71
3.3.1 基本工作原理 71
3.3.2 全橋變換器磁設計 73
3.3.3 輸出濾波器的計算 74
3.3.4 變壓器一次側隔直電容的選擇 74
第4章 反激變換器 75
4.1 簡介 77
4.2 反激變換器基本工作原理 77
4.3 反激變換器工作模式 77
4.4 不連續導電模式 78
4.4.1 輸入電壓、輸出電壓及導通時間與輸出負載的關系 79
4.4.2 不連續導電模式向連續導電模式的過渡 79
4.4.3 反激變換器連續導電模式的基本工作原理 81
4.5 設計原則和設計步驟 82
4.5.1 步驟1：確定一次側/二次側匝比 82
4.5.2 步驟2：保證磁芯不飽和且電路始終工作于不連續導電模式 83
4.5.3 步驟3：根據最小輸出電阻及直流輸入電壓調整一次側電感 83
4.5.4 步驟4：計算開關管的最大電壓應力和峰值電流 84
4.5.5 步驟5：計算一次側電流有效值和一次側導線尺寸 84
4.5.6 步驟6：二次側電流有效值和二次側導線尺寸 84
4.6 不連續導電模式下的反激變換器的設計實例 84
4.6.1 反激拓撲的電磁原理 86
4.6.2 鐵氧體磁芯加氣隙防止飽和 87
4.6.3 采用MPP磁芯防止飽和 88
4.6.4 反激變換器的缺點 92
4.7 AC 120V/220V輸入反激變換器 93
4.8 連續導電模式反激變換器的設計原則 95
4.8.1 輸出電壓和導通時間的關系 95
4.8.2 輸入、輸出電流與功率的關系 96
4.8.3 最小直流輸入時連續導電模式下的電流斜坡幅值 97
4.8.4 不連續與連續導電模式反激變換器的設計實例 97
4.9 交錯反激變換器 99
4.9.1 交錯反激變換器二次側電流的疊加 100
4.10 雙端（兩個開關管）不連續導電模式反激變換器 100
4.10.1 應用場合 100
4.10.2 基本工作原理 100
4.10.3 雙端反激變換器的漏感效應 101
參考文獻 102
第5章 電流模式和電流饋電拓撲 103
5.1 簡介 103
5.1.1 電流模式控制 103
5.1.2 電流饋電拓撲 103
5.2 電流模式控制 103
5.2.1 電流模式控制的優點 104
5.3 電流模式和電壓模式控制電路的比較 105
5.3.1 電壓模式控制電路 105
5.3.2 電流模式控制電路 108
5.4 電流模式優點詳解 110
5.4.1 輸入電網電壓的調整 110
5.4.2 防止偏磁 110
5.4.3 在小信號分析中可省去輸出電感簡化反饋環設計 111
5.4.4 負載電流調整原理 112
5.5 電流模式的缺點和存在的問題 113
5.5.1 恒定峰值電流與平均輸出電流的比例問題 113
5.5.2 對輸出電感電流擾動的響應 114
5.5.3 電流模式的斜率補償 115
5.5.4 用正斜率電壓的斜率補償 116
5.5.5 斜率補償的實現 116
5.6 電壓饋電和電流饋電拓撲的特性比較 118
5.6.1 引言及定義 118
5.6.2 電壓饋電PWM全橋變換器的缺點 118
5.6.3 Buck電壓饋電全橋拓撲基本工作原理 121
5.6.4 Buck電壓饋電全橋拓撲的優點 122
5.6.5 Buck電壓饋電PWM全橋電路的缺點 124
5.6.6 Buck電流饋電全橋拓撲的基本工作原理 124
5.6.7 反激電流饋電推挽拓撲（Weinberg電路） 134
參考文獻 147
第6章 其他拓撲 149
6.1 SCR諧振拓撲概述 149
6.2 SCR和ASCR的基本工作原理 150
6.3 利用諧振正弦陽極電流關斷SCR的單端諧振逆變器拓撲 154
6.4 SCR諧振橋式拓撲概述 156
6.4.1 串聯負載SCR半橋諧振變換器的基本工作原理 158
6.4.2 串聯負載SCR半橋諧振變換器的設計計算 159
6.4.3 串聯負載SCR半橋諧振變換器的設計實例 161
6.4.4 并聯負載SCR半橋諧振變換器 162
6.4.5 單端SCR諧振變換器拓撲的設計 162
6.5 Cuk變換器拓撲概述 166
6.5.1 Cuk變換器的基本工作原理 166
6.5.2 輸出和輸入電壓比與開關管Q1導通時間的關系 168
6.5.3 L1和L2的電流變化率 168
6.5.4 消除輸入電流紋波的措施 169
6.5.5 Cuk變換器的隔離輸出 169
6.6 小功率輔助電源拓撲概述 170
6.6.1 輔助電源的接地問題 170
6.6.2 可供選擇的輔助電源 171
6.6.3 輔助電源的典型電路 171
6.6.4 Royer振蕩器輔助電源的基本工作原理 174
6.6.5 作為輔助電源的簡單反激變換器 182
6.6.6 作為輔助電源的Buck穩壓器（輸出帶直流隔離） 185
參考文獻 185
第2部分 磁路與電路設計
第7章 變壓器和磁性元件設計 187
7.1 簡介 187
7.2 變壓器磁芯材料與幾何結構、峰值磁感應強度的選擇 188
7.2.1 幾種常用鐵氧體材料的磁芯損耗與頻率和磁感應強度的關系 188
7.2.2 鐵氧體磁芯的幾何尺寸 191
7.2.3 峰值磁感應強度的選擇 193
7.3 磁芯最大輸出功率、峰值磁感應強度、磁芯截面積與骨架窗口面積及繞組
電流密度的選擇 194
7.3.1 變換器拓撲輸出功率公式的推導 194
7.3.2 推挽變換器輸出功率公式的推導 196
7.3.3 半橋拓撲輸出功率公式的推導 200
7.3.4 全橋拓撲輸出功率公式的推導 201
7.3.5 以查表的方式確定磁芯和工作頻率 201
7.4 變壓器溫升的計算 208
7.5 變壓器中的銅損 211
7.5.1 簡介 211
7.5.2 集膚效應 211
7.5.3 集膚效應—定量分析 212
7.5.4 不同規格的導線直徑在不同頻率下的交/直流阻抗比 214
7.5.5 矩形波電流的集膚效應 215
7.5.6 鄰近效應 217
7.6 利用面積乘積（AP）法進行電感及磁性元件設計簡介 223
7.6.1 AP法的優點 224
7.6.2 電感器設計 224
7.6.3 信號級小功率電感 225
7.6.4 輸入濾波電感 225
7.6.5 設計舉例：工頻共模輸入濾波電感 227
7.6.6 差模輸入濾波電感 232
7.7 磁學：扼流圈簡介—直流偏置電流很大的電感 236
7.7.1 公式、單位和圖表 237
7.7.2 有直流偏置電流的磁滯回線特征 237
7.7.3 磁場強度Hdc 238
7.7.4 增加扼流圈電感或者額定直流偏置量的方法 238
7.7.5 磁感應強度變化量?B 239
7.7.6 氣隙的作用 241
7.7.7 溫升 242
7.8 磁設計：扼流圈磁芯材料簡介 242
7.8.1 適用于低交流應力場合的扼流圈材料 242
7.8.2 適用于高交流應力場合的扼流圈材料 243
7.8.3 適用于中等范圍的扼流圈材料 243
7.8.4 磁芯材料飽和特性 243
7.8.5 磁芯材料損耗特性 244
7.8.6 材料飽和特性 245
7.8.7 材料磁導率參數 245
7.8.8 材料成本 246
7.8.9 確定最佳的磁芯尺寸和形狀 246
7.8.10 磁芯材料選擇總結 247
7.9 磁學：扼流圈設計例子 247
7.9.1 扼流圈設計例子：加了氣隙的鐵氧體磁芯 247
7.9.2 步驟一：確定20%紋波電流需要的電感量 248
7.9.3 步驟二：確定面積乘積（AP） 249
7.9.4 步驟三：計算最小匝數 249
7.9.5 步驟四：計算磁芯氣隙 250
7.9.6 步驟五：確定最佳線徑 251
7.9.7 步驟六：計算最佳線徑 252
7.9.8 步驟七：計算繞組電阻 252
7.9.9 步驟八：確定功率損耗 252
7.9.10 步驟九：預測溫升—面積乘積法 252
7.9.11 步驟十：核查磁芯損耗 254
7.10 磁學：用粉芯材料設計扼流圈簡介 256
7.10.1 影響粉芯材料選擇的因素 256
7.10.2 粉芯材料的飽和特性 256
7.10.3 粉芯材料的損耗特性 257
7.10.4 銅耗—低交流應力時限制扼流圈設計的因素 259
7.10.5 磁芯損耗—高交流應力時限制扼流圈設計的因素 259
7.10.6 中等交流應力時的扼流圈設計 259
7.10.7 磁芯材料飽和特性 259
7.10.8 磁芯的幾何結構 260
7.10.9 材料成本 260
7.11 扼流圈設計例子：用環形KoolM?粉芯限制銅損耗 261
7.11.1 簡介 261
7.11.2 根據所儲存能量和面積乘積法選擇磁芯尺寸 261
7.11.3 受銅耗限制的扼流圈設計例子 262
7.12 用各種E型粉芯設計扼流圈的例子 266
7.12.1 引言 266
7.12.2 第一個例子：用E型＃40鐵粉芯設計扼流圈 267
7.12.3 第二個例子：用E型＃8鐵粉芯設計扼流圈 272
7.12.4 第三個例子：用E型＃60 KoolM?磁芯設計扼流圈 273
7.13 變感扼流圈設計例子：用E型KoolM?磁芯設計受銅耗限制的扼流圈 276
7.13.1 變感扼流圈 276
7.13.2 變感扼流圈設計例子 277
參考文獻 279
第8章 電力晶體管的基極驅動電路 281
8.1 簡介 281
8.2 電力晶體管的理想基極驅動電路的主要目標 281
8.2.1 導通期間足夠大的電流 281
8.2.2 開通瞬間基極過驅動輸入電流尖峰Ib1 282
8.2.3 關斷瞬間反向基極電流尖峰Ib2 283
8.2.4 關斷瞬間基極和發射極間的-1∼-5V反向電壓尖峰 285
8.2.5 貝克（Baker）鉗位電路（能同時滿足高、低 ? 值的電力晶體管工作要求的電路） 285
8.2.6 對驅動效率的改善 286
8.3 變壓器耦合的貝克鉗位電路 286
8.3.1 貝克鉗位的工作原理 288
8.3.2 使用變壓器耦合的貝克鉗位電路 289
8.3.3 結合集成變壓器的貝克鉗位電路 293
8.3.4 達林頓管內部的貝克鉗位電路 295
8.3.5 比例基極驅動電路 295
8.3.6 其他類型的基極驅動電路 300
參考文獻 304
第9章 MOSFET和IGBT及其驅動電路 305
9.1 MOSFET概述 305
9.1.1 IGBT概述 305
9.1.2 電源工業的變化 305
9.1.3 對新電路設計的影響 306
9.2 MOSFET的基本工作原理 306
9.2.1 MOSFET的輸出特性（Id-Vds） 307
9.2.2 MOSFET的通態阻抗rds(on) 309
9.2.3 MOSFET的輸入阻抗米勒效應和柵極電流 309
9.2.4 計算柵極電壓的上升和下降時間以獲得理想的漏極電流上升和下降時間 311
9.2.5 MOSFET柵極驅動電路 312
9.2.6 MOSFET的rds溫度特性和安全工作區 314
9.2.7 MOSFET柵極閾值電壓及其溫度特性 316
9.2.8 MOSFET的開關速度及其溫度特性 317
9.2.9 MOSFET的額定電流 317
9.2.10 MOSFET并聯工作 320
9.2.11 推挽拓撲中的MOSFET 321
9.2.12 MOSFET的最大柵極電壓 322
9.2.13 MOSFET源極和漏極間的體二極管 322
9.3 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）概述 323
9.3.1 選擇合適的IGBT 324
9.3.2 IGBT構造概述 325
9.3.3 IGBT工作特性 325
9.3.4 IGBT并聯使用 327
9.3.5 技術參數和最大額定值 327
9.3.6 靜態電學特性 330
9.3.7 動態特性 330
9.3.8 溫度和機械特性 333
參考文獻 335
第10章 磁放大器后級穩壓器 336
10.1 簡介 336
10.2 線性穩壓器和Buck后級穩壓器 337
10.3 磁放大器概述 337
10.3.1 用作快速開關的方形磁滯回線磁芯 339
10.3.2 磁放大器中的截止和導通時間 341
10.3.3 磁放大器磁芯復位及穩壓 341
10.3.4 利用磁放大器關斷輔輸出 342
10.3.5 方形磁滯回線磁芯特性和幾種常用磁芯 343
10.3.6 磁芯損耗和溫升的計算 350
10.3.7 設計實例—磁放大器后級穩壓 351
10.3.8 磁放大器的增益 354
10.3.9 推挽電路的磁放大器輸出 354
10.4 磁放大器脈寬調制器和誤差放大器 355
10.4.1 磁放大器脈寬調制及誤差放大器電路 355
參考文獻 357
第11章 開關損耗分析與負載線整形緩沖電路 359
11.1 簡介 359
11.2 無緩沖電路的開關管的關斷損耗 360
11.3 RCD關斷緩沖電路 361
11.4 RCD緩沖電路中電容的選擇 362
11.5 設計范例：RCD緩沖電路 362
11.5.1 接電源正極的RCD緩沖電路 363
11.6 無損緩沖電路 363
11.7 負載線整形（減小尖峰電壓以防止開關管二次擊穿的緩沖器） 365
11.8 變壓器無損緩沖電路 366
參考文獻 367
第12章 反饋環路的穩定 368
12.1 簡介 368
12.2 系統振蕩原理 369
12.2.1 電路穩定的增益準則 369
12.2.2 電路穩定的增益斜率準則 369
12.2.3 輸出LC濾波器的增益特性（輸出電容含/不含ESR） 373
12.2.4 脈寬調制器的增益 374
12.2.5 LC輸出濾波器加調制器和采樣網絡的總增益 375
12.3 誤差放大器幅頻特性曲線的設計 375
12.4 誤差放大器的傳遞函數、極點和零點 377
12.5 零點、極點頻率引起的增益斜率變化規則 378
12.6 只含單零點和單極點的誤差放大器傳遞函數的推導 380
12.7 根據2型誤差放大器的零點、極點位置計算相移 380
12.8 考慮ESR時LC濾波器的相移 381
12.9 設計實例：含有2型誤差放大器的正激變換器反饋環路的穩定性 382
12.10 3型誤差放大器的應用及其傳遞函數 384
12.11 3型誤差放大器零點、極點位置引起的相位滯后 386
12.12 3型誤差放大器的原理圖、傳遞函數及零點、極點位置 386
12.13 設計實例：通過3型誤差放大器反饋環路穩定正激變換器 388
12.14 3型誤差放大器元件的選擇 389
12.15 反饋系統的條件穩定 389
12.16 不連續導電模式下反激變換器的穩定 391
12.16.1 從誤差放大器端到輸出電壓節點的直流增益 391
12.16.2 不連續導電模式下反激變換器的誤差放大器輸出端到輸出電壓節點的傳遞函數 392
12.17 不連續導電模式下反激變換器誤差放大器的傳遞函數 393
12.18 設計實例：不連續導電模式下反激變換器的穩定 394
12.19 跨導誤差放大器 396
參考文獻 398
第13章 諧振變換器 399
13.1 簡介 399
13.2 諧振變換器 399
13.3 諧振正激變換器 400
13.3.1 某諧振正激變換器的實測波形 402
13.4 諧振變換器的工作模式 403
13.4.1 不連續導電模式和連續導電模式：過諧振模式和欠諧振模式 403
13.5 連續導電模式下的諧振半橋變換器 404
13.5.1 并聯諧振變換器（PRC）和串聯諧振變換器（SRC） 405
13.5.2 連續導電模式下串聯負載和并聯負載諧振半橋變換器的交流等效電路和增益曲線 406
13.5.3 連續導電模式下串聯負載諧振半橋變換器的調節 407
13.5.4 連續導電模式下并聯負載諧振半橋變換器的調節 408
13.5.5 連續導電模式下串聯/并聯諧振變換器 408
13.5.6 連續導電模式下零電壓開關準諧振變換器 410
13.6 諧振電源小結 412
參考文獻 412
第3部分 典 型 波 形
第14章 開關電源的典型波形 415
14.1 簡介 415
14.2 正激變換器波形 415
14.2.1 80%額定負載下測得的Vds和Ids的波形 416
14.2.2 40%額定負載下的Vdc和Ids的波形 418
14.2.3 開通/關斷過程中漏-源電壓和漏極電流的重疊 419
14.2.4 漏極電流、漏-源電壓和柵-源電壓波形的相位關系 420
14.2.5 變壓器的二次側電壓、輸出電感電流的上升和下降時間與開關管漏-源電壓波形 420
14.2.6 圖14.1中的正激變換器的PWM驅動芯片（UC3525A）的關鍵點波形 420
14.3 推挽拓撲波形概述 421
14.3.1 最大、額定及最小電源電壓下，負載電流最大時變壓器中心抽頭處的電流和
開關管漏-源電壓 422
14.3.2 兩開關管Vds的波形及死區期間磁芯的磁感應強度 425
14.3.3 柵-源電壓、漏-源電壓和漏極電流的波形 426
14.3.4 漏極處的電流探頭與變壓器中心抽頭處的電流探頭各自測量得到的漏極電流
波形的比較 426
14.3.5 輸出紋波電壓和整流器陰極電壓 426
14.3.6 開關管開通時整流器陰極電壓的振蕩現象 428
14.3.7 開關管關斷時下降的漏極電流和上升的漏-源電壓重疊產生的交流開關損耗 429
14.3.8 20%最大輸出功率下漏-源電壓和在變壓器中心抽頭處測得的漏極電流的波形 429
14.3.9 20%最大輸出功率下的漏極電流和漏極電壓的波形 432
14.3.10 20%最大輸出功率下兩開關管漏-源電壓的波形 432
14.3.11 輸出電感電流和整流器陰極電壓的波形 432
14.3.12 輸出電流大于最小輸出電流時輸出整流器陰極電壓的波形 432
14.3.13 柵-源電壓和漏極電流波形的相位關系 432
14.3.14 整流二極管（變壓器二次側）的電流波形 432
14.3.15 由于勵磁電流過大或直流輸出電流較小造成的每半周期兩次“導通”的現象 434
14.3.16 功率高于額定最大輸出功率15%時的漏極電流和漏極電壓的波形 435
14.3.17 開關管死區期間的漏極電壓振蕩 435
14.4 反激拓撲波形 436
14.4.1 簡介 436
14.4.2 90%滿載情況下，輸入電壓為最小值、最大值及額定值時漏極電流和漏-源電壓的
波形 437
14.4.3 輸出整流器輸入端的電壓和電流波形 439
14.4.4 開關管關斷瞬間緩沖器電容的電流波形 440
參考文獻 440
第4部分 開關電源技術的應用
第15章 功率因數及功率因數校正 442
15.1 功率因數及其校正原因 442
15.2 開關電源的功率因數校正 443
15.3 功率因數校正的基本電路 444
15.3.1 用于功率因數校正的連續和不連續導電模式Boost電路對比 446
15.3.2 連續導電模式下Boost變換器對輸入電網電壓變化的調整 446
15.3.3 連續導電模式下Boost變換器對負載電流變化的調整 448
15.4 用于功率因數校正的集成電路芯片 449
15.4.1 功率因數校正芯片Unitrode UC3854 449
15.4.2 用UC3854實現輸入電網電流的正弦化 450
15.4.3 使用UC3854保持輸出電壓恒定 452
15.4.4 采用UC3854控制電源的輸出功率 452
15.4.5 采用UC3854的Boost電路開關頻率的選擇 454
15.4.6 Boost輸出電感L1的選擇 454
15.4.7 Boost輸出電容的選擇 455
15.4.8 UC3854峰值電流的限制 456
15.4.9 設計穩定的UC3854反饋環 456
15.5 Motorola MC34261功率因數校正芯片 457
15.5.1 MC34261的詳細說明 458
15.5.2 MC34261的內部邏輯及結構 459
15.5.3 開關頻率和L1電感量的計算 459
15.5.4 MC34261電流檢測電阻（R9）和乘法器輸入電阻網絡（R3和R7）的選擇 461
參考文獻 461
第16章 電子鎮流器—應用于熒光燈的高頻電源 462
16.1 電磁鎮流器簡介 462
16.2 熒光燈的物理特性和類型 464
16.3 電弧特性 466
16.3.1 在直流電壓下的電弧特性 467
16.3.2 交流驅動的熒光燈 468
16.3.3 帶電子鎮流器熒光燈的伏安特性 470
16.4 電子鎮流器電路 473
16.5 DC/AC逆變器的一般特性 473
16.6 DC/AC逆變器拓撲 474
16.6.1 電流饋電式推挽拓撲 475
16.6.2 電流饋電式推挽拓撲的電壓和電流 477
16.6.3 電流饋電拓撲中的“電流饋電”電感值 477
16.6.4 電流饋電電感中具體磁芯的選擇 478
16.6.5 電流饋電電感繞組的設計 483
16.6.6 電流饋電拓撲中的鐵氧體磁芯變壓器 483
16.6.7 電流饋電拓撲的環形磁芯變壓器 488
16.7 電壓饋電推挽拓撲 489
16.8 電流饋電并聯諧振半橋拓撲 491
16.9 電壓饋電串聯諧振半橋拓撲 493
16.10 電子鎮流器的封裝 494
參考文獻 495
第17章 用于筆記本電腦和便攜式電子設備的低輸入電壓變換器 496
17.1 簡介 496
17.2 低輸入電壓芯片變換器供應商 496
17.3 凌特（Linear Technology）公司的Boost和Buck變換器 497
17.3.1 凌特LT1170 Boost變換器 498
17.3.2 LT1170 Boost變換器的主要波形 500
17.3.3 IC變換器的熱效應 501
17.3.4 LT1170 Boost變換器的其他應用 505
17.3.5 LTC其他類型高功率Boost變換器 509
17.3.6 Boost變換器的元器件選擇 509
17.3.7 凌特Buck變換器系列 511
17.3.8 LT1074 Buck變換器的其他應用 515
17.3.9 LTC高效率、大功率Buck變換器 517
17.3.10 凌特大功率Buck變換器小結 523
17.3.11 凌特低功率變換器 523
17.3.12 反饋環的穩定性 523
17.4 Maxim公司的變換器IC 529
17.5 由IC產品構成的分布式電源系統 533
參考文獻 535 |
| 序： |
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