電力電子新技術(shù)系列圖書，電力電子學(xué)會組編，王兆安等主編

《開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計和應(yīng)用》是電力電子新技術(shù)系列圖書中的一冊，主要介紹開關(guān)穩(wěn)壓電源的基本原理、設(shè)計方法及應(yīng)用。《開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計和應(yīng)用》共分11章。第1章介紹了開關(guān)電源技術(shù)的一些基本概念及發(fā)展史和發(fā)展趨勢。第2、3章分別介紹在開關(guān)電源中常用的電力電子變換電路的拓?fù)浼肮ぷ髟?。?章介紹了PWM變換器的數(shù)學(xué)模型。第5、6章分別介紹開關(guān)電源中常用的電力電子器件和變壓器、電感、電容器等元器件。第7、8章介紹開關(guān)電源中主電路及控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。第9章介紹開關(guān)電源中常用的功率因數(shù)校正技術(shù)的基本原理。第10章介紹了開關(guān)電源的電磁兼容問題。第11章為開關(guān)電源的應(yīng)用，介紹了兩種小功率開關(guān)電源和兩種大功率開關(guān)電源的設(shè)計過程。《開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計和應(yīng)用》可供從事開關(guān)電源開發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)的工程技術(shù)人員閱讀，也可為高校電力電子技術(shù)、電氣自動化技術(shù)等專業(yè)師生提供參考。

王兆安，西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、院長。他主要的研究領(lǐng)域和方向為電力電子變流技術(shù)、電能質(zhì)量控制技術(shù)。

第1章 緒論1
1.1 關(guān)于開關(guān)穩(wěn)壓電源1
1.2 開關(guān)電源的發(fā)展史2
1.3 開關(guān)電源的應(yīng)用7
1.4 本書的基本結(jié)構(gòu)8
參考文獻(xiàn)9

第2章 PWM開關(guān)電路拓?fù)?0
2.1 開關(guān)電源中申力電子電路的分類10
2.2 非隔離型DCDC變換電路11
2.2.1 降壓（Buck）型電路12
2.2.2 升壓（Boost）型電路17
2.2.3 升降壓（BuckBoost）型電路22
2.2.4 丘克（Cuk）型電路25
2.2.5 Sepic型電路27
2.2.6 Zeta型電路28
2.3 隔離型電路30
2.3.1 正激型電路30
2.3.2 反激型電路34
2.3.3 半橋電路36
2.3.4 全橋型電路40
2.3.5 推挽型電路43
2.4 整流電路47
2.4.1 全橋整流電路47
2.4.2 全波整流電路48
2.4.3 倍流整流電路48
2.4.4 同步整流技術(shù)51
2.5 回饋型電路53
2.5.1 非隔離回饋型電路53
2.5.2 隔離回饋型電路55
2.6 小結(jié)56
參考文獻(xiàn)56

第3章 軟開關(guān)技術(shù)57
3.1 軟開關(guān)的基本概念57
3.1.1 硬開關(guān)與軟開關(guān)57
3.1.2 零電壓開關(guān)與零電流開關(guān)59
3.2 軟開關(guān)電路的分類59
3.2.1 準(zhǔn)諧振電路59
3.2.2 零電壓開關(guān)PWM電路和零電流開關(guān)PWM電路60
3.2.3 零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路和零電流轉(zhuǎn)換PWM電路61
3.3 典型的軟開關(guān)電路61
3.3.1 零電壓準(zhǔn)諧振電路61
3.3.2 移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路64
3.3.3 有源箝位正激型電路68
3.3.4 零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路71
3.3.5 不對稱半橋型電路72
3.3.6 軟開關(guān)PWM三電平直流變換器73
3.4 諧振變換電路的原理及分類75
3.5 典型的諧振變換電路76
3.5.1 串聯(lián)諧振電路76
3.5.2 并聯(lián)諧振電路78
3.5.3 串并聯(lián)諧振電路81
3.6 小結(jié)85
參考文獻(xiàn)85

第4章 開關(guān)電源控制系統(tǒng)的原理87
4.1 開關(guān)電路的建模87
4.1.1 理想開關(guān)模型88
4.1.2 狀態(tài)空間平均模型89
4.1.3 小信號模型90
4.2 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)92
4.2.1 開關(guān)電路92
4.2.2 PWM比較器96
4.2.3 調(diào)節(jié)器96
4.3 基于小信號模型的分析方法97
4.3.1 系統(tǒng)的穩(wěn)定性97
4.3.2 動態(tài)指標(biāo)100
4.4 電壓模式控制和電流模式控制101
4.4.1 電壓模式控制102
4.4.2 峰值電流模式控制103
4.4.3 平均電流模式控制108
4.5 并機(jī)均流控制的原理109
4.6 小結(jié)113
參考文獻(xiàn)113

第5章 常用電力電子器件115
5.1 二極管115
5.2 電力MOSFET119
5.2.1 結(jié)構(gòu)和工作原理119
5.2.2 主要參數(shù)122
5.2.3 新型MOSFET器件簡介123
5.3 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)124
5.3.1 結(jié)構(gòu)與工作原理124
5.3.2 主要參數(shù)126
5.3.3 IGBT的發(fā)展及新型結(jié)構(gòu)工藝簡介126
5.4 MOSFET及IGBT的驅(qū)動及保護(hù)128
5.4.1 MOSFET及IGBT的驅(qū)動128
5.4.2 MOSFET及IGBT的保護(hù)132
5.5 功率模塊與功率集成電路134
5.6 小結(jié)136
參考文獻(xiàn)137

第6章 無源器件138
6.1 常用電容器及選型138
6.1.1 電容器的主要參數(shù)138
6.1.2 電解電容器140
6.1.3 有機(jī)薄膜電容器143
6.1.4 瓷介電容器143
6.2 電感及變壓器144
6.2.1 常用的軟磁材料144
6.2.2 電感148
6.2.3 變壓器152
6.3 小結(jié)155
參考文獻(xiàn)156

第7章 功率電路的設(shè)計157
7.1 開關(guān)電源的主要技術(shù)指標(biāo)及分析157
7.1.1 輸入?yún)?shù)157
7.1.2 輸出參數(shù)158
7.1.3 電磁兼容性能指標(biāo)160
7.1.4 其他指標(biāo)161
7.2 主電路設(shè)計162
7.2.1 主電路的選型162
7.2.2 硬開關(guān)與軟開關(guān)電路的選擇162
7.2.3 正激、推挽、半橋和全橋型電路的主電路元器件參數(shù)的計算163
7.2.4 反激型電路的主電路元器件參數(shù)的確定169
7.3 熱設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計172
7.3.1 開關(guān)元件的熱設(shè)計172
7.3.2 變壓器和電抗器的熱設(shè)計173
7.3.3 機(jī)箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計175
7.4 小結(jié)175
參考文獻(xiàn)176

第8章 控制電路的設(shè)計177
8.1 電壓模式控制電路的設(shè)計177
8.1.1 電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)形式177
8.1.2 電壓調(diào)節(jié)器的參數(shù)178
8.2 峰值電流模式控制電路的設(shè)計181
8.3 平均電流模式控制電路的設(shè)計181
8.4 控制電路結(jié)構(gòu)和主要組成部分的原理183
8.5 典型的PWM控制電路185
8.6 小結(jié)198
參考文獻(xiàn)199

第9章 功率因數(shù)校正技術(shù)200
9.1 諧波和功率因數(shù)的定義200
9.2 開關(guān)電源的功率因數(shù)校正技術(shù)203
9.3 單相功率因數(shù)校正電路204
9.3.1 基本原理204
9.3.2 主電路參數(shù)計算206
9.3.3 單相功率因數(shù)校正的控制電路209
9.4 三相功率因數(shù)校正電路212
9.5 軟開關(guān)功率因數(shù)電路214
9.6 單級功率因數(shù)校正技術(shù)215
9.6.1 單相單級功率因數(shù)變換器215
9.6.2 三相單級功率因數(shù)變換器219
9.7 小結(jié)221
參考文獻(xiàn)222

第10章 開關(guān)電源的電磁兼容問題224
10.1 電磁兼容的基本概念224
10.2 開關(guān)電路的EMI模型225
10.3 EMI濾波器的設(shè)計230
10.4 抗干擾實(shí)驗及抗干擾設(shè)計233
10.5 小結(jié)235
參考文獻(xiàn)235

第11章 開關(guān)電源設(shè)計實(shí)例236
11.1 90W反激型電源適配器設(shè)計236
11.1.1 技術(shù)指標(biāo)236
11.1.2 輸入PFC電路的設(shè)計236
11.1.3 反激型電路的設(shè)計241
11.2 同步Buck型電路的設(shè)計244
11.2.1 技術(shù)指標(biāo)244
11.2.2 電感的設(shè)計244
11.2.3 MOSFET的計算245
11.2.4 控制芯片的選擇245
11.3 3kW通信用開關(guān)電源設(shè)計247
11.3.1 技術(shù)要求247
11.3.2 主電路設(shè)計247
11.3.3 控制電路的結(jié)構(gòu)253
11.4 6kW電力操作電源設(shè)計254
11.4.1 技術(shù)要求254
11.4.2 主電路設(shè)計254
11.5 小結(jié)259
參考文獻(xiàn)259