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第1章 概述1

1.1 什么是开关变换器和开关电源1

1.1.1 开关变换器和开关电源1

1.1.2 稳压电源的概念2

1.1.3 串联调整的线性稳压电源2

1.1.4 开关式稳压电源4

1.2 DC/DC变换器的分类5

1.3 DC/DC变换器主回路使用的元件6

1.3.1 开关器件6

1.3.2 电感6

1.3.3 电容8

1.4 直流开关电源的特点、应用及其发展10

1.4.1 开关电源的特点与应用10

1.4.2 对直流开关电源的要求10

1.4.3 开关电源的发展11

第2章 基本的DC/DC变换器18

2.1 Buck变换器18

2.1.1 Buck变换器的工作原理18

2.1.2 Buck变换器的设计20

2.2 Boost变换器22

2.2.1 Boost变换器的工作原理22

2.2.2 输出输入电压关系22

2.2.3 Boost开关变换器的设计23

2.3 Buck-Boost变换器24

2.3.1 Buck-Boost变换器的工作原理24

2.3.2 输出输入电压关系25

2.3.3 Buck-Boost开关变换器的设计25

2.4 Cuk变换器27

2.4.1 Cuk变换器工作原理28

2.4.2 输入输出电压关系28

2.4.3 Cuk变换器的设计29

第3章 隔离型DC/DC变换器32

3.1 隔离型Buck变换器——单端正激变换器32

3.1.1 隔离型Buck变换器——单端正激变换器的构成32

3.1.2 单端正激变换器的工作原理33

3.1.3 正激变换器的设计34

3.2 隔离型Buck-Boost变换器——单端反激变换器35

3.2.1 隔离型Buck-Boost变换器的构成35

3.2.2 单端反激变换器的工作原理36

3.2.3 单端反激式开关变换器的3种工作状态36

3.2.4 单端反激式开关变换器的设计39

3.3 单端变压隔离器的磁通复位技术40

3.4 带隔离的Cuk变换器42

3.4.1 隔离型Cuk变换器的构成42

3.4.2 隔离型Cuk变换器的工作原理43

3.4.3 隔离型Cuk变换器的设计45

3.5 双管正激式DC/DC变换器47

3.6 推挽变换器48

3.6.1 推挽式变换器的构成48

3.6.2 推挽变换器的工作原理50

3.6.3 推挽式变换器的设计50

3.7 全桥变换器51

3.7.1 全桥变换器的构成51

3.7.2 全桥变换器的工作原理52

3.7.3 缓冲器的组成及作用52

3.8 半桥变换器53

3.8.1 半桥变换器的构成53

3.8.2 半桥变换器工作原理54

3.8.3 桥式分压电容器的选择55

3.8.4 偏磁现象及其防止方法56

3.8.5 直通的可能性及其防止57

3.9 双倍磁通效应及软启动58

3.9.1 双倍磁通效应58

3.9.2 软启动线路58

第4章 开关电源中的高频磁元件设计60

4.1 磁性材料的概述60

4.1.1 磁元件在开关电源中的作用60

4.1.2 磁元件设计的重要意义60

4.1.3 磁性材料的磁化60

4.1.4 磁性材料的基本特性62

4.2 磁性材料64

4.2.1 磁芯磁性能64

4.2.2 磁芯的分类66

4.3 高频变压器设计方法67

4.3.1 变压器设计一般问题67

4.3.2 变压器设计基本步骤92

4.3.3 高频变压器设计95

4.4 电感器和反激变压器的设计104

4.4.1 应用场合105

4.4.2 损耗和温升108

4.4.3 磁芯109

4.4.4 电感计算115

4.4.5 电感设计115

4.4.6 反激变压器设计121

第5章 软开关变换器131

5.1 概述131

5.1.1 功率电路的开关过程131

5.1.2 软开关的特征及分类133

5.2 准谐振软开关变换器134

5.2.1 零电流谐振开关134

5.2.2 零电压谐振开关135

5.2.3 零电流开关准谐振变换器135

5.2.4 零电压开关准谐振变换器140

5.2.5 多谐振开关143

5.2.6 多谐振变换器144

5.3 PWM软开关变换器146

5.3.1 零开关PWM变换器147

5.3.2 零转换PWM变换器152

5.4 移相控制ZVS-PWM全桥变换器158

5.4.1 移相控制ZVS-PWM全桥变换器的工作原理158

5.4.2 移相控制ZVS-PWM全桥变换器软开关实现条件161

5.4.3 移相控制ZVS-PWM全桥变换器的占空比丢失163

5.4.4 移相控制ZVS-PWM全桥变换器的优缺点分析163

5.5 移相控制ZVZCS-PWM全桥变换器164

5.5.1 变压器原边加饱和电感和隔直电容的ZVZCS-PWM变换器164

5.5.2 滞后桥臂串堵塞二极管的ZVZCS全桥变换器170

5.5.3 副边采用有源箝位的ZVZCS全桥变换器171

5.5.4 副边带无源箝位电路的ZVZCS全桥变换器175

5.5.5 与滤波电感耦合的辅助绕组构成辅助电路的ZVZCS全桥变换器182

第6章 开关稳压电源的控制电路186

6.1 CW3524脉冲宽度调制器186

6.1.1 CW3524的引脚功能187

6.1.2 CW3524的应用电路188

6.2 CW3525A型脉冲宽度调制器188

6.3 TL494型脉宽调制器190

6.3.1 TL494管脚功能191

6.3.2 TL494工作原理191

6.3.3 TL494的特点193

6.3.4 TL494的应用193

6.4 UC3846/3847电流控制型脉冲宽度调制器194

6.4.1 UC3846/3847的管脚功能195

6.4.2 UC3846/3847的工作原理195

6.4.3 UC3846/3847的应用196

6.5 UC3842/3843电流控制型脉冲宽度调制器197

6.5.1 UC3842/UC3843的管脚功能198

6.5.2 UC3842/3843的工作特性199

6.5.3 UC3842/3843的应用200

6.6 相移脉冲宽度调制器谐振控制器201

6.6.1 UC3875的管脚功能202

6.6.2 UC3875的工作特性204

6.6.3 UC3875的应用电路206

6.7 开关电源中常用的光电耦合器207

6.7.1 光电耦合器的种类207

6.7.2 光电耦合器的基本特性208

6.7.3 光电耦合器在开关电源中的应用208

第7章 有源功率因数校正技术213

7.1 概述213

7.1.1 功率因数校正概述213

7.1.2 单相有源功率因数校正的分类213

7.2 有源功率因数校正的基本原理及其控制方法214

7.2.1 有源功率因数校正的工作原理214

7.2.2 有源功率因数校正的控制方法214

7.3 有源功率因数校正的集成控制芯片216

7.4 基于UC3854的有源功率因数校正电路219

7.5 软开关有源功率因数校正电路222

7.6 单级功率因数校正电路226

7.6.1 典型的单级PFC变换器226

7.6.2 单级功率因数校正变换器的工作原理226

7.6.3 常见的单级PFC变换器电路拓扑230

第8章 开关电源的并联运行234

8.1 概述234

8.2 开关电源并联系统的均流方法235

8.2.1 外特性调节法236

8.2.2 主从控制均流法237

8.2.3 外部控制均流法238

8.2.4 平均电流自动均流法238

8.2.5 最大电流自动均流法239

8.2.6 热应力自动均流法239

8.3 基于UC3907的可并联运行的开关电源240

8.3.1 负载均衡控制器UC3907240

8.3.2 基于UC3907的可并联运行开关电源的应用电路242

参考文献244