开关电源基础与应用 - 中国高校教材图书网
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书名： |
开关电源基础与应用
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| ISBN： | 978-7-5606-2231-6 |
责任编辑： | |
| 作者： |
辛伊波 陈文清
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥25.00
折扣价：￥23.75
折扣：0.95
节省了1.25元
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字数： |
420千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2009-08-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
内 容 简介
本书以不同类型的开关电源电路分析为主线，以典型电路为对象，详细介绍了开关
电源的工作原理和设计方法，特别对基础应用做了阐述。
全书共8章，内容包括开关电源基础技术、自激式开关电源、它激式开关电源、单片开关电源、开关变换电路、开关电源设计、UPS电路原理与应用以及变频电源原理与应用。
本书内容丰富、深入浅出，力图反映最新的开关电源方面的发展和研究成果。
本书可作为电子、自动化、电气工程及其他相近专业的本科教材或参考书，也可作为工程技术人员继续教育和职业教育的参考教材，还可供从事电源设计、应用及维修等的技术人员参考。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第1章 开关电源基础技术 1
1.1 开关电源概述 1
1.1.1 开关电源的工作原理 1
1.1.2 开关电源的组成 2
1.1.3 开关电源的特点 2
1.2 开关电源的分类 3
1.3 开关电源的主要技术指标 5
1.4 开关电源典型结构 6
1.4.1 串联开关电源结构 6
1.4.2 并联开关电源结构 6
1.4.3 正激开关电源结构 7
1.4.4 反激开关电源结构 8
1.4.5 半桥开关电源结构 8
1.4.6 全桥开关电源结构 9
1.5 开关电源技术要点 10
1.5.1 电源电路的组成及主要特点 10
1.5.2 倍压/桥式整流自动切换 11
1.5.3 电源的微处理器控制 12
1.5.4 防开机浪涌电流技术 13
1.5.5 开关电源干扰的抑制 14
1.6 开关器件 16
1.6.1 开关器件概述 16
1.6.2 电力二极管 17
1.6.3 电力场效应晶体管MOSFET 19
1.6.4 绝缘栅双极晶体管IGBT 20
1.6.5 功率模块与功率集成电路 22
1.6.6 缓冲电路 22
1.7 开关电源中的整流电路 23
1.7.1 恒功率整流器 23
1.7.2 倍流整流器 23
1.7.3 同步整流器 23
1.8 电源设备的评价与测量 24
1.8.1 电源设备的评价 24
1.8.2 开关电源的技术指标 26
思考题 27
第2章 自激式开关电源 28
2.1 自激式开关电源的工作原理 28
2.1.1 自激式降压开关电源 28
2.1.2 自激式降压开关电源的基本电路 28
2.1.3 自激式降压开关电源的保护电路 30
2.2 自激式降压开关电源的改进 31
2.2.1 降压比增大的实现方案 31
2.2.2 自激式降压开关电源的强制同步 32
2.3 自激式降压开关电源的厚膜集成电路 35
2.3.1 直接取样的厚膜集成电路 35
2.3.2 间接取样的厚膜集成电路 35
2.4 升压式开关电源 36
2.5 具有隔离功能的自激式开关电源 37
2.5.1 自激式隔离开关电源的基本电路 38
2.5.2 自激式隔离开关电源稳压性能的改善 40
2.5.3 双路PWM控制系统 41
2.5.4 自激式隔离开关电源的保护电路 43
2.6 双脉宽控制的开关电源 44
2.7 办公设备电源设计 45
2.7.1 功率变化负载的电源 45
2.7.2 自激并联型开关电源 47
2.8 彩色电视机开关电源 49
2.8.1 启动与自激振荡 51
2.8.2 稳压原理 52
2.8.3 遥控开关 52
2.8.4 +B过压保护 53
2.8.5 X射线保护及束电流过流保护 54
思考题 54
第3章 它激式开关电源 55
3.1 典型它激式开关电源 55
3.1.1 MC1394控制的开关电源 55
3.1.2 UC3842控制的开关电源 57
3.1.3 典型应用电路 60
3.1.4 反激式开关电源 62
3.2 集成驱动器及其应用 63
3.2.1 半桥拓扑控制电路L6598 63
3.2.2 主从式开关电源及驱动器 65
3.2.3 单周期控制集成电路 67
3.2.4 大电流电源 73
3.3 STR系列集成变换电路 75
3.3.1 STR-S67××电路 75
3.3.2 STR-M65××电路 77
3.3.3 STR-M6811A电路 79
3.4 TOP系列集成开关电源 81
3.4.1 TOPSwitch系列三端开关电源 81
3.4.2 TOPSwitch系列的结构 82
3.4.3 TinySwitch系列四端开关电源 83
3.4.4 TOPSwitch延伸开关电源 84
3.5 TOPSwitch的应用 85
3.5.1 间接取样的TOPSwitch应用电路 85
3.5.2 直接取样的TOPSwitch应用电路 86
3.5.3 电路设计 87
3.6 DC/DC变换电路 88
3.6.1 新型升压式DC/DC变换器 88
3.6.2 倍压DC/DC变换器 89
思考题 90
第4章 单片开关电源 91
4.1 典型单片开关电源 91
4.1.1 LM25××系列单片开关电源 91
4.1.2 L49××系列单片开关电源 93
4.1.3 它激式低压单片开关电源MC78S40 95
4.1.4 低压单片开关电源MC34063 97
4.2 同步整流技术的低压大电流开关电源 99
4.2.1 UC3842控制的同步整流电路 99
4.2.2 具有同步整流功能的专用集成电路 101
4.3 移动电子设备电源集成电路 104
4.3.1 MAX744A电路 104
4.3.2 MAX767电路 105
4.3.3 模式控制的CMOS低功耗集成电路 106
4.3.4 MAX782电路 107
4.3.5 LTC1149电路 108
4.4 特殊用途开关电源 109
4.4.1 显示设备的超高压稳压电源 109
4.4.2 行脉冲驱动超高压变换器 111
4.5 基于TPS54350型DC/DC变换器电路 112
思考题 113
第5章 开关变换电路 114
5.1 主要开关变换电路分析 114
5.1.1 推挽开关变换电路 114
5.1.2 全桥开关变换电路 117
5.1.3 半桥开关变换电路 118
5.1.4 正激开关变换电路 119
5.1.5 反激开关变换电路 119
5.1.6 各种不同开关变换电路的比较 120
5.2 半桥变换器的应用 120
5.2.1 半桥开关降压电路 120
5.2.2 自激式振荡超声波电路 122
5.3 集成电路驱动的推挽和全桥开关电路 123
5.3.1 UC3524组成的低压开关电源 123
5.3.2 UC3524组成的高压开关电源 125
5.3.3 UC3524在UPS中的应用 126
5.3.4 双端驱动集成电路TL494 127
5.3.5 TL494构成的单端正激电源 129
5.3.6 自激式半桥开关电源 130
5.3.7 高压卤素灯控制电路 132
5.3.8 高压直流输入开关电源 134
5.3.9 新型半桥开关驱动器IR2112 136
5.3.10 自振荡的半桥开关驱动器 137
5.4 谐振式开关电源 140
5.4.1 低通滤波式谐振变换器 140
5.4.2 并联谐振原理在变换器中的应用 140
5.4.3 半桥谐振式调频开关电源 143
5.4.4 谐振电路在节能灯中的应用 146
思考题 147
第6章 开关电源设计 148
6.1 小功率开关电源设计 148
6.1.1 实用小功率开关电源设计 148
6.1.2 120 W/24 V开关电源模块的电路设计 154
6.2 大功率高稳定度开关电源设计 155
6.2.1 主要技术指标 156
6.2.2 控制电路 156
6.2.3 功率变换部分 157
6.2.4 其他电路 159
6.3 模块化逆变电源设计 159
6.3.1 系统设计 159
6.3.2 PWM波形控制 160
6.3.3 输出电压控制 163
6.4 便携式开关电源设计 164
6.4.1 结构与系统设计 164
6.4.2 高可靠性电源设计 165
6.4.3 机载小型化开关电源设计 168
6.4.4 机载三相交流稳压电源设计 170
6.5 多输出高精度直流稳压电源系统 173
6.5.1 电源系统的结构和原理 173
6.5.2 系统各控制单元原理简介 174
6.6 通信系统电源设计 178
6.6.1 利用线性调节器获得低压输出 178
6.6.2 采用升压型DC/DC开关变换器 179
6.6.3 采用降压开关电源 179
6.6.4 高效DC/DC变换器设计 180
6.7 基于交错并联技术的励磁电源 183
6.7.1 交错并联结构 183
6.7.2 工作模式 183
6.7.3 应用方案 184
6.8 多重变换技术 186
6.8.1 多重变换器的技术特点 186
6.8.2 多重级联变换器的结构 187
6.8.3 变换电路的工作原理及数学模型 188
6.8.4 单元级联型功率变换电路的数学模型 191
6.8.5 三相多单元级联功率变换电路 193
6.8.6 多电平控制方法 195
6.8.7 基于离散自然采样法的PWM控制策略 196
6.8.8 级联变换器的均衡控制 198
6.9 电磁兼容技术与噪声 199
6.9.1 电磁兼容性标准 199
6.9.2 开关电源的电磁兼容性问题 200
思考题 202
第7章 UPS电路原理与应用 203
7.1 UPS的电路结构及性能特点 203
7.1.1 后备式 204
7.1.2 在线互动式 204
7.1.3 双变换在线式 205
7.1.4 双向变换串并联补偿在线式 206
7.2 新型UPS技术 207
7.2.1 新型UPS电路 207
7.2.2 双向DC/DC变流器的工作原理 208
7.2.3 双向DC/DC电路主要参数设计 210
7.2.4 在线式UPS的控制和保护技术 213
7.3 UPS专用免维护蓄电池 215
7.3.1 免维护蓄电池的工作原理与应用 215
7.3.2 利用双向DC/DC电路实现蓄电池的充放电 216
7.4 UPS的设计指标与测试 218
7.4.1 UPS的技术指标 218
7.4.2 UPS的静态测试 220
7.4.3 UPS的动态测试和其他常规测试 221
7.4.4 UPS的安全运行 222
7.5 大功率UPS干扰的原因与抑制方法 224
7.5.1 UPS干扰来源 224
7.5.2 抗干扰措施 226
7.6 专用电池充电电源设计 227
7.6.1 电路组成及工作机理 227
7.6.2 PWM控制器电路 228
7.6.3 监控系统设计 229
7.6.4 通信功能 230
7.7 电源功率因数 230
7.7.1 决定功率因数的主要因素 231
7.7.2 提高自然功率因数 231
7.7.3 静止无功补偿 232
7.7.4 APF与动态无功补偿 232
7.7.5 无功补偿的效益 234
7.7.6 滞环电流变换器 235
思考题 238
第8章 变频电源原理与应用 239
8.1 变频电源 239
8.1.1 变频电源技术 239
8.1.2 实现VVVF的基本调制方法 239
8.1.3 谐振型开关电路 241
8.1.4 逆变器的控制 242
8.2 变频电源的硬件电路设计 242
8.2.1 变频电源设计要点 242
8.2.2 DC/DC升压模块设计要求 243
8.2.3 不同升压方案的原理及分析 243
8.2.4 反激直流升压电路设计 245
8.2.5 DC/AC逆变模块设计 246
8.2.6 控制模块设计 248
8.3 系统软件设计 251
8.3.1 系统软件设计流程图 251
8.3.2 系统中断程序设计 252
8.4 变频技术在交流调压中的应用研究 254
8.4.1 PWM双桥叠加交流电压方式 254
8.4.2 PWM斩波方式的交流电压调节器 255
8.4.3 串联电压源模式的交流电压调节器 256
8.4.4 三种方案的对比 257
8.5 大功率中压变频技术及其对负载的影响 257
8.5.1 器件串联方案 257
8.5.2 多电平控制方案 258
8.5.3 变频器对电动机的影响 260
8.5.4 中压变频器技术发展 262
8.6 实现电动机带载启动的交/交变频技术 262
8.6.1 系统原理与组成 263
8.6.2 系统构成 264
8.6.3 系统软件 266
8.6.4 应用方案 267
思考题 268
附录1 国家与行业电源现有标准的名称及编号 209
附录2 开关电源常用英文标志与缩写 271
参考文献 276
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防、教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求，如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索，寻求各种相关技术，做出最好的电源产品，以满足各行各业的要求。开关电源是一种新型电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高，耗能低，使用方便，并取得了较好的经济效益。
开关电源技术作为电力电子学的一个重要组成部分，目前国内的相关资料较少，一定程度上影响了这一新技术在我国的推广应用。本书不采用教科书传统的以理论分析为主、大量公式图表充斥的编写方法，而是以作者多年的教学和科研经验为基础，结合大量实例来分析开关电源的理论和应用。本书以实用电路分析设计为主，系统地介绍了开关电源的基础理论和发展过程，力求简化理论，通俗易懂，循序渐进，深入浅出，使初学者对开关电源有一个全面了解。本书内容包括基本的自激式电源、它激式电源、集成电源、UPS电源、变频电源等的典型电路、工作原理以及设计方法。
本书由洛阳理工学院辛伊波和陈文清进行规划、组织和统编。其中第1章由辛伊波编写，第2章由张波编写，第3章由蒋健虎编写，第4章由陈文清编写，第5章由薛亚宾编写，第6章由李明伟编写，第7章由姬宣德编写，第8章由张刚编写。
本书的编写工作得到了华中科技大学博士生导师方华京教授的指导，也得到了洛阳理工学院相关部门的支持。
在本书的编写过程中，我们参阅了大量文献，这些文献包括一些单位和个人提供的珍贵资料、本书末尾列出的参考文献以及书中未能提及资料来源的文献。我们在此对方华京教授和这些文献的作者一并表示诚挚的感谢。另外还要感谢西安电子科技大学出版社的毛红兵编辑、张梁编辑以及其他工作人员，他们在本书的出版过程中给予了大力支持与帮助。
由于编者水平有限，疏漏和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。
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