开关电源原理及应用设计/普通高等教育“十二五”规划教材 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　本书主要讲述了开关电源的原理、设计及其应用电路。全书共分为4章。第1章是开关电源基础知识，讲述了开关电源的三种最基本的电路类型，即降压、升压和反极性式开关电源的工作原理、电路设计以及有关整流、滤波、驱动、控制和保护电路的原理和设计，并且对磁性材料、磁芯结构、漆包线、功率开关变压器的加工工艺和绝缘处理等进行了较为详细的介绍。另外，还简明扼要地介绍了目前刚刚兴起的同步整流技术。第2章、第3章和第4章分别讲述了单端式、推挽式和桥式开关电源电路的工作原理、电路设计以及应用电路举例。在讲述过程中重点突出了功率开关变压器的设计与计算以及各种电路结构的变形或拓扑技术。
　　本书具有较强的实用性和可操作性，可作为高等院校、中等专业技校和职业高中等电力电子技术专业师生的教材或教材参考书，也可供从事开关电源设计、开发、生产、调试工作的工程技术人员阅读，还可作为电力电子技术方面的研究所或企业的职工培训教材。

作者简介

　　王水平，西安电子科技大学机电学院,高级工程师.发明专利5项；实用新型专利6项;外观设计专利5项。发表学术论文5篇;出版专著及编著有《开关稳压电源—原理、设计及实用电路》,《单片集成开关电源应用设计》，《MOSFET/IGBT驱动器集成电路应用集萃》等.

目录

第1章 开关电源基础知识
1.1 线性电源与开关电源
1.1.1 线性电源概述
1.1.2 开关电源概述
1.1.3 开关电源的发展
1.1.4 开关电源的种类
1.1.5 练习题
1.2 脉宽调制器和正弦波脉宽调制器
1.2.1 脉宽调制器
1.2.2 正弦波脉宽调制器
1.2.3 PWM/SPWM驱动器的种类
1.2.4 练习题
1.3 降压型开关电源
1.3.1 降压型开关电源的电路结构
1.3.2 降压型开关电源的工作原理
1.3.3 降压型开关电源重要参数的计算
1.3.4 降压型开关电源的设计
1.3.5 练习题
1.4 升压型开关电源
1.4.1 升压型开关电源的电路结构
1.4.2 升压型开关电源的工作原理
1.4.3 升压型开关电源的设计
1.4.4 功率因数校正电路
1.4.5 练习题
1.5 极性反转型开关电源
1.5.1 极性反转型开关电源的电路结构
1.5.2 极性反转型开关电源的工作原理
1.5.3 极性反转型开关电源重要参数的计算
1.5.4 练习题
1.6 开关电源中的几个重要电路
1.6.1 控制电路
1.6.2 驱动电路
1.6.3 保护电路
1.6.4 练习题
1.7 开关电源中的几个重要问题
1.7.1 开关功率管的二次击穿问题
1.7.2 开关电源中的电磁兼容（EMC）问题
1.7.3 开关电源中的整流和滤波问题
1.7.4 开关电源中的接地、隔离和屏蔽问题
1.7.5 开关电源中的PCB布线问题
1.7.6 练习题
1.8 磁性材料、磁芯结构、漆包线、功率开关变压器 的加工工艺和绝缘处理
1.8.1 共模电感和差模电感
1.8.2 功率开关变压器的工作状态
1.8.3 磁性材料与磁芯结构的选择
1.8.4 漏感和分布电容的计算
1.8.5 趋肤效应
1.8.6 磁性材料的磁特性
1.8.7 功率开关变压器绕组导线规格的确定
1.8.8 绝缘材料以及功率开关变压器所选用骨架材料的技术参数
1.8.9 功率开关变压器的装配与绝缘处理
1.8.10 练习题
第2章 单端式开关电源实际电路
2.1 单端式开关电源实际电路的类型
2.1.1 按激励方式划分
2.1.2 按功率开关管的种类划分
2.1.3 练习题
2.2 单端自激式正激型开关电源电路
2.2.1 单端自激式正激型开关电源的工作原理
2.2.2 单端自激式正激型开关电源的其他电路
2.2.3 功率开关变压器的设计
2.2.4 练习题
2.3 单端自激式反激型开关电源电路
2.3.1 单端自激式反激型开关电源的三种工作状态
2.3.2 单端自激式反激型开关电源电路中的几个实际问题
2.3.3 单端自激式反激型开关电源电路中功率开关变压器的设计
2.3.4 单端自激式反激型开关电源的启动电路
2.3.5 单端自激式反激型开关电源的实际应用电路
2.3.6 练习题
2.4 单端他激式正激型开关电源电路
2.4.1 单端他激式正激型开关电源的基本电路形式
2.4.2 单端他激式正激型开关电源电路中的功率开关管
2.4.3 单端他激式正激型开关电源电路的变形
2.4.4 单端他激式正激型开关电源电路中的PWM电路
2.4.5 单端他激式正激型开关电源电路中功率开关变压器的设计
2.4.6 练习题
2.5 单端他激式反激型开关电源电路
2.5.1 单端他激式反激型开关电源的基本电路结构
2.5.2 单端他激式反激型开关电源电路中的功率开关管
2.5.3 单端他激式反激型开关电源电路的变形
2.5.4 单端他激式反激型开关电源电路中的PWM电路
2.5.5 单端他激式反激型开关电源电路中功率开关变压器的设计
2.5.6 练习题
第3章 推挽式开关电源的实际电路
3.1 自激型推挽式开关电源电路
3.1.1 自激型推挽式开关电源电路的构成与原理
3.1.2 自激型推挽式开关电源电路中功率开关变压器的设计
3.1.3 自激型推挽式开关电源电路中功率开关管的选择
3.1.4 自激型推挽式双变压器开关电源电路
3.1.5 自激型推挽式开关电源应用电路举例
3.1.6 练习题
3.2 他激型推挽式开关电源实际电路
3.2.1 他激型推挽式开关电源电路中的功率开关变压器
3.2.2 他激型推挽式开关电源电路中的功率开关管
3.2.3 他激型推挽式开关电源电路中的双管共态导通问题
3.2.4 他激型推挽式开关电源电路中的PWM/PFM电路
3.2.5 他激型推挽式开关电源电路设计实例
3.2.6 练习题
第4章 桥式开关电源的实际电路
4.1 自激型半桥式开关电源实际电路
4.1.1 电流控制型磁放大器半桥式三输出开关电源应用电路
4.1.2 300W、12V/24V/36V幻灯机和投影仪开关电源应用电路
4.1.3 PS60-2（60W）射灯开关电源应用电路
4.1.4 400W、36V幻灯机和投影仪开关电源应用
4.1.5 练习题
4.2 他激型半桥式开关电源实际电路
4.2.1 他激型半桥式开关电源电路的工作原理
4.2.2 他激型半桥式开关电源电路的设计
4.2.3 多路他激型半桥式开关电源电路
4.2.4 他激型半桥式开关电源电路中的PWM电路
4.2.5 练习题
4.3 全桥式开关电源实际电路
4.3.1 全桥式开关电源电路的工作原理
4.3.2 全桥式开关电源电路的设计
4.3.3 全桥式开关电源电路中的PWM电路
4.3.4 练习题
参考文献

前言/序言

　　前言
　　节约能源、净化环境是建立和谐社会的重要内容之一，而在与电有关的领域，节约能源、净化环境，以及绿色能源开发利用的首选技术就是开关电源技术。
　　由于本书的读者对象为工程技术人员，仪器仪表、家电维修人员，大专院校、职校师生等，因此作者在编写的过程中力图做到章节的划分更趋合理，工作原理的分析更加简洁明了，电源电路设计的方法更为实用，变压器的计算和设计更加详细准确，应用电路的举例更具有先进性、通用性和广泛性。作者在查阅了大量开关电源方面的论文、资料和书籍的基础上，集多年来从事电源方面教学、科研和产品开发的经验，紧紧围绕开关电源电路的设计、研制与开发者所希望的既实用、通用、明了和简洁的要求来编写本书。
　　近年来，随着微电子技术和工艺、磁性材料科学以及烧结加工工艺与其他边沿技术科学的不断改进和飞速发展，开关电源技术（DC/DC、DC/AC、AC/DC、AC/AC等各种非线性高频变换技术）有了突破性的进展，并且由此也产生了许多能够提高人们生活水平和改善人们工作条件的新产品，如电动自行车、自动挡汽车（其中包括自动挡电瓶汽车）、变频空调、逆变焊机、快速充电器、电力机车、电力冶炼设备等。开关电源以其独有的体积小、重量轻、效率高、功率因数大、输出形式多样化（主要指路数和极性）、稳压范围宽等特点已经渗透到了与电有关的各个领域。在这些领域中，原来由线性降压变压器构成的前级线性稳压电源，由晶闸管构成的前级相控开关电源和磁饱和原理构成的各种降压、稳压和升压等交流电子设备，不是体积大、重量重、效率低、功率因数小，就是工作特性受电网频率和电网电压波动影响大，现在都已让位于开关电源，而传统的线性电源只能作为开关电源的末级稳压电源而被使用。另外，开关电源技术和实用化产品的出现，使许多电子产品采用电池供电成为可能，使许多电子产品小型化和微型化后变为便携式产品成为可能。所以开关电源成为各种电子设备和系统高效率、低功耗、安全可靠运行的关键，同时开关电源技术目前已成为电子技术中备受人们关注的领域。
　　本书内容共分4章。第1章除了讲述线性电源与开关电源之间的差别以外，还重点讲述了开关电源的三种最基本的电路类型，即降压、升压和反极性式开关电源的工作原理、电路设计以及有关整流、滤波、驱动、控制和保护电路的原理和设计，并且对磁性材料、磁芯结构、漆包线、开关变压器的设计、加工工艺和绝缘处理等进行了较为详细的介绍，最后还简明扼要地介绍了目前刚刚兴起的同步整流技术。第2、第3和第4章分别讲述单端式、推挽式和桥式开关电源电路的工作原理、电路设计以及应用电路举例。在讲述过程中除了重点突出变压器的设计与计算以外，还重点突出了各种电路结构的变形、软开关或拓扑技术，特别是单端正激式电路结构。本书第1、2章由王水平和周佳社完成，第3、第4章由王水平和李丹完成。
　　在本书的编写过程中，作者参阅了大量的国内外有关开关电源方面的论文、专著和资料，在此对这些论文、专著和资料的作者和编者们表示谢意。此外，在本书定稿之前，中国电源学会理事、陕西省电源学会理事长侯振义教授和中国电源学会理事、中国电源学会特种电源专业委员会主任史平均高级工程师分别对本书进行了认真详细的审阅，提出了许多宝贵的修改意见，使得本书更加完善，在此也表示诚挚的谢意。
　　由于作者的文字组织能力和专业技术水平有限，因此书中的不足之处在所难免，恳请广大读者提出宝贵的批评意见。

　　作者
　　2015年2月
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