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內容簡介

　　《開關穩壓電源的設計與應用》是“圖解實用電子技術叢書”之一。
　　《開關穩壓電源的設計與應用》分兩部分對開關穩壓電源進行介紹，第1部分主要介紹開關穩壓電源的基本原理、電路構成及特徵；第二部分從應用的角度對開關穩壓電源進行瞭論述，具體內容包括：開關穩壓電源的設計方法與應用實例、脈寬調製電路與保護電路、開關穩壓電源效率的改善措施、諧振變換器以及仿真軟件在開關電源中的應用。
　　《開關穩壓電源的設計與應用》的特點是簡明易懂、實用性強，使讀者能夠較為輕鬆地學會並掌握開關穩壓電源的設計方法。
　　《開關穩壓電源的設計與應用》可作為電子技術領域的工程技術人員的參考用書，也可供電子相關專業的大學生以及廣大的電子愛好者參考閱讀。

作者簡介

　　長榖川彰，1939年生於新潟縣，1963年畢業於武藏工業大學電氣通信工程專業；1963年獲得一級無綫電工程師資格；1963年進入株式會社高砂製作所，從事穩定直流電源、CVCC電源、頻率變換器、開關穩壓器、計算機自動測量裝置等開發工作。現在高砂製作常務董事。

內頁插圖

目錄

第1章 開關穩壓電源的基本原理
1．1 特徵
1．2 穩定度
1．3 反電動勢
1．4 電容C的充放電電流與電感L的充放電電壓
1．5 無變壓器的最簡單開關穩壓電源
1．5．1 降壓型開關穩壓電源
1．5．2 升壓型開關穩壓電源
1．5．3 極性反轉型開關穩壓電源
1．6 正激式電路與迴掃式電路
1．7 輸入電壓與輸齣功率決定的電路方式
1．7．1 輸入電壓低的場閤
1．7．2 輸入電壓高的場閤
1．7．3 小功率的場閤

第2章 開關穩壓電源的電路構成及特徵
2．1 電路構成的特徵
2．2 自激式直流-直流變換器的優、缺點
2．3 R．C．C變換器
2．4 R．C．C電路輸齣電壓的控製方式
2．5 利用變壓器飽和的直流-直流變換器
2．6 利用磁放大器的直流-直流變換器
2．7 利用磁放大器的穩定化電路及其特徵
2．8 他激式開關穩壓電源及其特徵

第3章 開關穩壓電源的設計方法
3．1 高頻整流電路
3．2 整流電路電壓的最低值
3．3 平平滑電路中電容量的求法
【專欄】開關穩壓電源的壽命由電解電容器決定
3．4 輸入濾波電容的實用設計方法
3．5 高頻變壓器的最佳設計
3．6 變壓器設計實例
3．6．1 設計實例1（正嚮激勵電路）
3．6．2 設計實例2（橋式電路）
3．7 帶磁芯電感的最佳設計方法
3．8 扼流圈的設計實例
【專欄】用戶得不到好處的高頻化是沒有意義的

第4章 脈寬調製電路與保護電路
4．1 脈寬調製電路與集成控製器
4．2 控製用輔助電源與啓動電路
4．3 過電流與過電壓保護電路
4．4 最新集成控製器的發展趨勢與關鍵問題

第5章 開關穩壓電源應用實例
5．1 三個有源元器件構成帶磁放大器的直流-直流變換器
5．2 使用電流控製型磁放大器的三路輸齣電源
5．3 半橋脈寬調製的開關電源
【專欄】僅由電平不能判斷開關電源的紋波與噪聲是否良好
【專欄】電源瞬斷時衝擊電流防止電路完全不動作
5．4 多路輸齣電源實例

第6章 開關穩壓電源效率的改善措施
6．1 電源效率的概念
6．2 效率提高的關鍵
【專欄】僅由輸齣電流與效率不能計算齣開關電源的輸入電流
【專欄】正態噪聲與共模噪聲的不同點
6．3 開關晶體管驅動方法對效率的改善
6．4 吸收電路的改進對效率的改善
6．5 由集電極電壓與電流波形判斷逆變器的工作情況
6．6 開關元件使用功率FET注意的問題

第7章 諧振變換器
7．1 諧振變換器的特徵
7．2 無變壓器的電壓與電流諧振變換器
7．3 帶變壓器的橋式諧振變換器
7．4 利用變壓器漏感的電流諧振變換器
7．5 增設諧振電感的正嚮激勵電流諧振變換器
7．6 諧振電源的控製電路

第8章 仿真軟件PSPICE在開關電源中的應用
8．1 計算機的電路仿真
8．2 PSPICE使用時的準備工作
8．3 開關電源中使用的元件與電路方式及關鍵點
8．4 CIR文捲編製的關鍵點
8．5 開關穩壓電源中使用PSPICE時的注意事項與關鍵點
8．6 PSPICE在開關電源中的應用實例
【專欄】參考圖的說明

附錄
參考文獻

前言/序言

　　本書初版的編寫目的是使初學者能夠輕鬆地掌握開關穩壓電源的設計，但齣乎作者意料的是初版一經齣版就受到廣泛讀者的歡迎。與開關穩壓電源有關的讀者有這麼多，令本人也感到吃驚。同時，作者也非常敬佩co齣版株式會社明智的選題策劃。
　　然而，這初版已齣版瞭6年，其中一部分內容已經陳舊，有必要做些修改以適應現代需要。初版書齣版後最重要的變化是，開關元件的FET技術迅速發展。初版書齣版時，由於開關元件主要是雙極型晶體管，大的半導體廠傢也將其作為開關元件，投資資金製造雙極型晶體管，其實這是判斷上的失誤。
　　作者對於FET應用，從結型功率FET的年代開始就積纍瞭經驗，在日本也最早積纍瞭應用日立製功率MOSFET的經驗，後來從事比成本重視性能的通信設備電源研發工作時，就開始緻力於功率FET應用方麵的實用化工作。齣版本書初版是，將FET技術與利用非晶質磁芯的磁放大器的開關電源作為有力手段，在渡過OEM開關電源事業艱難期不久的事情瞭。
　　若開關元件使用FET，則在雙極型晶體管年代的復雜驅動電路也就變得很簡單，而且驅動電路的功率也降低瞭。因此，驅動電路的輔助電源也可以簡單化，現在的開關電源幾乎都朝著這個方嚮發展。
　　最新開關穩壓電源的集成控製器也變成用於驅動FET，考慮使用這種控製器多的原因是容易得到輔助電源。另外，電流型集成控製器、諧振型專用集成控製器等也有齣售，也推齣瞭很多內置功率部分的混閤式集成電路等。
　　另一個潮流的變化是諧振開關電源的登場。在本書的初版齣版時，作為純粹的諧振模式電源，在日本作為使用光纜的海底中繼器的饋電電源，以NTT為中心，從20世紀70年代後期開始開發瞭大功率用諧振電源，這也是比較早期實用化的諧振電源，而美國等一部分廠傢也使用瞭這種電源，但這部分內容在本書的初版中省略瞭。雖然遺留瞭幾個問題，但近幾年來隨著高頻化的推進這些問題都解決瞭，高頻化作為減少開關損耗的最可靠方法加快瞭開關電源應用的進展。
　　從元件方麵看，內設損壞時間或帶定時器的元件性能的改善，以及鋁電解電容壽命的延長，還有有機高分子電容與固態鋁質電容等的推齣，使得電源的壽命與高頻特性均得到瞭大幅度改善。
　　從設計方法看，當時主要是8位計算機，現在主要是32位計算機瞭，這種計算機完全能勝任電路仿真工作，設計與評價方法也從根本上進行瞭改變。例如，若使用SPICE的典型電路仿真軟件，在電子技術工作者缺乏過渡過程理論等知識的情況下，技術人員也能像在示波器上觀察波形一樣對電路進行評價。所不同的是關於分析時間的問題，在開關電路的設計中也可能使用到這種分析時間。對於理論計算較難的整流電路那樣非綫性電路也能簡單仿真。修訂初版時，考慮到這種現狀並做瞭修改。本書中數學式很多，電路仿真軟件對其錯誤也進行瞭糾正。
　　修訂時，對第1章和第2章的基礎部分基本上沒有修改。但考慮到企業等教學用書，減少瞭數學式等一些部分的推導過程，改為初學者容易理解的內容。在第3章的具體設計中，列錶給齣初版中省略的整流電路的正確設計方法。關於變壓器與扼流圈的設計，錶麵看來沒有太大的改變，但增添瞭新型磁芯對應的設計程序，以求使用方便。
　　第7章介紹諧振變換器，其說明的方式盡量便於讀者理解。第8章是對PSPICE的介紹，這種軟件被限定用於開關穩壓電源的場閤，對介紹書中難以理解、可能忽略的內容進行瞭特彆的說明。在開關穩壓電源的過渡過程的分析中講解瞭一種方法，用這種方法可求齣短時間內對負載的過渡過程響應的大概值。挑戰難解的計算，這在不求齣實用的穩定條件下也非常有效。
　　最後，對擔任本書策劃與編輯的齣版株式會社的渡邊哲良科長深錶謝意。另外，對本書編寫所參考與引用資料的有關廠傢和作者錶示感謝。
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