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第1章 绪论1

1.1 什么是开关电源1

1.2 开关电源发展史及应用范围6

1.3 本书的基本结构10

1.4 小结11

参考文献11

第2章 电力电子器件12

2.1 二极管13

2.1.1 结构和工作原理13

2.1.2 主要参数15

2.1.3 主要类型17

2.2 电力MOSFET17

2.2.1 结构和工作原理18

2.2.2 主要参数21

2.3 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)22

2.3.1 结构和工作原理22

2.3.2 主要参数25

2.4 MOSFET及IGBT的驱动和保护26

2.4.1 MOSFET及IGBT的驱动26

2.4.2 MOSFET及IGBT的保护29

2.5 功率模块及功率集成电路32

2.6 小结36

参考文献36

第3章 无源元件37

3.1 电容器37

3.1.1 电容器的主要参数37

3.1.2 电解电容器39

3.1.3 有机薄膜电容器43

3.1.4 瓷介电容器44

3.2 电感及变压器44

3.2.1 常用的软磁材料45

3.2.2 电感50

3.2.3 变压器56

参考文献60

3.3 小结60

第4章 开关电源中的电力电子电路61

4.1 开关电源中电力电子电路的分类61

4.2 非隔离型电路62

4.2.1 降压(Buck)型电路64

4.2.2 升压(Boost)型电路72

4.2.3 升降压(Buck-Boost)型电路78

4.2.4 Cuk型电路83

4.2.5 Sepic型电路85

4.2.6 Zeta型电路87

4.3 隔离型电路89

4.3.1 正激型电路89

4.3.2 反激型电路94

4.3.3 半桥型电路98

4.3.4 全桥型电路103

4.3.5 推挽型电路108

4.4.1 全桥型整流电路113

4.4 整流电路113

4.4.2 全波整流电路114

4.4.3 倍流整流电路115

4.4.4 同步整流技术119

4.5 回馈型电路121

4.5.1 非隔离回馈型电路121

4.5.2 隔离回馈型电路124

4.6 小结125

参考文献125

5.1.1 硬开关与软开关127

第5章 软开关技术127

5.1 软开关的基本概念127

5.1.2 零电压开关与零电流开关129

5.2 软开关电路的分类130

5.2.1 准谐振电路131

5.2.2 零电压开关PWM电路和零电流开关PWM电路131

5.2.3 零电压转换PWM电路和零电流转换PWM电路132

5.3 典型的软开关电路133

5.3.1 零电压准谐振电路133

5.3.2 移相全桥型零电压开关PWM电路136

5.3.3 有源钳位正激型电路143

5.3.4 零电压转换PWM电路145

5.4 小结148

参考文献149

第6章 主电路的设计151

6.1 开关电源的主要技术指标及其分析151

6.1.1 输入参数151

6.1.2 输出参数153

6.1.3 电磁兼容性能指标155

6.1.4 其他指标157

6.2 主电路设计157

6.2.1 主电路的选型158

6.2.2 硬开关与软开关电路的选择158

6.2.3 正激型、推挽型、半桥型和全桥型电路的主电路元器件参数的计算158

6.2.4 反激型电路的主电路元器件参数的确定172

6.3 热设计和结构设计175

6.3.1 开关器件和二极管的热设计175

6.3.2 变压器和电抗器的热设计176

6.3.3 机箱结构的设计179

6.4 电磁兼容性设计180

6.4.1 降低电磁干扰180

6.4.2 降低电磁敏感性184

6.5 小结185

参考文献185

第7章 开关电源控制系统的原理186

7.1 开关电路的建模186

7.1.1 理想开关模型187

7.1.2 状态空间平均模型189

7.1.3 小信号模型191

7.2 系统的传递函数192

7.2.1 开关电路192

7.2.2 PWM环节199

7.2.3 调节器199

7.3 基于小信号模型的分析方法201

7.3.1 系统的稳定性201

7.3.2 动态指标205

7.4 电压模式控制和电流模式控制206

7.4.1 电压模式控制207

7.4.2 峰值电流模式控制208

7.4.3 平均电流模式控制211

7.5 并机均流控制的原理213

7.6 小结219

参考文献219

8.1.1 驱动电路221

8.1 控制电路结构和主要组成部分的原理221

第8章 控制电路的设计221

8.1.2 调节器电路222

8.1.3 并机均流电路222

8.1.4 保护电路222

8.1.5 PWM控制电路224

8.2 电压模式控制电路的设计242

8.2.1 电压调节器结构形式242

8.2.2 电压调节器的参数244

8.3 峰值电流模式控制电路的设计247

8.4 平均电流模式控制电路的设计249

8.5 小结251

参考文献251

第9章 功率因数校正技术253

9.1 谐波和功率因数的定义253

9.2 开关电源的功率因数校正技术256

9.3 单相功率因数校正电路258

9.3.1 基本原理258

9.3.2 主电路参数的计算260

9.3.3 单相功率因数校正电路的控制电路262

9.4 三相功率因数校正电路264

9.5 软开关PFC电路266

9.6 单级功率因数校正技术267

9.6.1 单相单级PFC变换器268

9.6.2 三相单级PFC变换器273

9.7 小结277

参考文献277