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第1章 单片开关电源概述1

1.1 开关电源的发展趋势1

1.1.1 开关电源的发展历史1

1.1.2 单片开关电源的发展趋势1

1.2 开关电源的基本原理2

1.2.1 开关电源的控制方式2

1.2.2 脉宽调制式开关电源的基本原理3

1.3 单片开关电源的产品分类及主要特点4

1.4.1 单片开关电源的基本原理6

1.4 单片开关电源的基本原理及反馈电路类型6

1.4.2 单片开关电源的两种工作模式7

1.4.3 反馈电路的四种基本类型7

1.5 单片开关电源典型产品的技术指标8

第2章 三端单片开关电源的原理与应用10

2.1 TOPSwitch-Ⅱ系列的产品分类及性能特点10

2.1.1 TOPSwitch-Ⅱ的产品分类10

2.1.2 TOPSwitch-Ⅱ的性能特点10

2.2 TOPSwitch-Ⅱ系列单片开关电源的工作原理12

2.3.1 4W后备式开关电源17

2.3 TOPSwitch-Ⅱ系列单片开关电源的典型应用17

2.3.2 由TOP227Y构成的150W精密开关电源18

2.8 WS157/106系列单片开关电源的原理与应用20

2.4 TOPSwitch-Ⅱ的使用注意事项20

2.5 TOPSwitch-Ⅱ的检测方法22

2.5.1 性能测试22

2.5.2 测试漏-源击穿电压和关断时的漏极电流23

2.5.3 测量各管脚之间的电阻值23

2.6 TOP100/200系列单片开关电源的特点及应用24

2.6.1 TOP100系列的产品分类及性能特点24

2.6.2 TOP100系列的典型应用25

2.6.3 TOP200系列的产品分类及性能特点27

2.7 TOP209/210系列高效低功率单片开关电源的特点与应用28

2.7.1 TOP209/210系列的产品分类及性能特点28

2.7.2 TOP210的典型应用29

2.8.1 WS157型单片开关电源的性能特点30

2.8.2 WS157、WS106的原理与应用31

2.9.1 一般性故障的检修方法33

2.9 三端单片开关电源的故障分析33

2.9.2 基本反馈电路的检修方法36

2.9.3 带TL431的精密光耦反馈电路检修方法36

2.9.4 功率因数校正电路的检修方法37

第3章 四端单片开关电源的原理与应用38

3.1 TinySwitch系列的产品分类及性能特点38

3.1.1 TinySwitch系列的产品分类38

3.1.2 TinySwitch系列的性能特点38

3.2 TinySwitch系列单片开关电源的工作原理39

3.2.1 TinySwitch系列的管脚排列39

3.2.2 TinySwitch系列的工作原理39

3.3 TinySwitch系列单片开关电源的典型应用43

3.3.1 彩色电视机用1.3W等机电源43

3.3.2 计算机用10W待机电源44

3.3.3 手机电池恒流充电器44

3.3.4 220V插头式AC/DC电源适配器45

3.4 TinySwitch的使用注意事项46

3.5.1 3.6W手机电池充电器47

3.5 TinySwitch系列单片开关电源的其他应用电路47

3.5.2 1.5W的AC/DC电源适配器48

3.5.3 1.3W彩电待机电源48

3.6 TNY256系列单片开关电源的原理与应用49

3.6.1 TNY256系列的性能特点与工作原理49

3.6.2 TNY256系列单片开关电源的典型应用50

4.1 MC33370系列的产品分类及性能特点52

4.1.1 MC33370系列的产品分类52

第4章 五端单片开关电源的原理与应用52

4.1.2 MC33370系列的性能特点53

4.2 MC33370系列单片开关电源的工作原理54

4.2.1 MC33370系列的管理功能54

4.2.2 MC33370系列单片开关电源的工作原理55

4.3 状态控制器的工作原理与接口电路62

4.4 MC33370系列单片开关电源的典型应用66

4.4.1 由MC33374构成的52W开关电源66

4.4.2 由MC33374构成的90W开关电源67

4.4.3 单片开关电源通用印制板的设计68

4.5.1 去掉反馈电路的方法69

4.5 MC33370系列单片开关电源的特殊应用69

4.5.2 其他特殊应用电路70

4.6 MC33370系列的检测方法及使用注意事项72

4.6.1 检测方法72

4.6.2 使用注意事项72

4.7 TOPSwitch-FX系列单片开关电源的产品分类及性能特点74

4.7.1 TOPSwitch-FX系列单片开关电源的产品分类74

4.7.2 TOPSwitch-FX系列的性能特点75

4.7.3 TOPSwitch-FX与TOPSwitch-Ⅱ的性能比较76

4.8 TOPSwitch-FX系列单片开关电源的工作原理77

4.8.1 TOPSwitch-FX系列的管脚功能78

4.8.2 TOPSwitch-FX系列的工作原理78

4.9 开关频率选择端和多功能端的应用电路85

4.9.1 开关频率选择端的3种应用电路85

4.9.2 多功能端的11种应用电路85

4.10 TOPSwitch-FX系列单片开关电源的典型应用89

4.10.1 能进行外部限流的12V、30W开关电源90

4.10.2 多路输出的35W机顶盒开关电源91

4.10.3 5V和3.3V输出的17W PC机待机电源92

4.10.4 由微控制器控制的开关电源93

4.11 TOPSwitch-FX系列的使用注意事项94

4.11.1 关键元器件的选择94

4.11.2 印制板设计95

4.11.3 性能测试96

第5章 多端单片开关式稳压器的原理与应用98

5.1 单片开关式稳压器的产品分类及性能特点98

5.1.1 产品分类98

5.2.1 L4960和L4962的工作原理99

5.2 由L4960/4962构成的单片开关电源99

5.1.2 性能特点99

5.2.2 由L4960构成的单片开关电源103

5.2.3 使用注意事项105

5.3 由L296构成的大电流单片开关电源106

5.3.1 L296的性能特点106

5.3.2 L296的工作原理106

5.3.3 L296的应用技巧108

5.4 由L4970A系列构成的大功率单片开关电源111

5.4.2 L4970A的工作原理112

5.4.1 L4970A系列的性能特点112

5.4.3 由L4970A构成的单片开关电源115

5.5 单片开关式稳压器的检测方法119

5.5.1 检测单片开关稳压器119

5.5.2 单片开关电源的性能测试120

5.6 集成稳压器的散热器设计121

5.6.1 散热器的设计原理122

5.6.2 散热器的设计方法122

5.6.3 散热器的设计实例124

5.6.4 成品散热器的选择方法125

第6章 单片开关电源模块的设计127

6.1 开关电源模块的特点及产品分类127

6.1.1 开关电源模块的特点127

6.1.2 开关电源模块的产品分类128

6.2 PS系列5W、3.44W开关电源模块128

6.2.1 PS系列单片开关电源模块的性能指标129

6.2.2 PS系列开关电源模块内部电路原理130

6.3 由TOP200Y构成的5V、5W开关电源模块131

6.3.1 性能特点和技术指标131

6.3.2 5V、5W开关电源模块的电路设计132

6.3.3 电路改进方案133

6.4 由TOP202Y构成的7.5V、15W开关电源模块133

6.4.1 性能特点和技术指标134

6.4.2 7.5V、15W开关电源模块的电路设计134

6.5 由TOP204Y构成的15V、30W精密开关电源模块136

6.5.1 性能特点和技术指标136

6.5.2 15V、30W精密开关电源模块的电路设计137

6.6.1 性能特点138

6.6 由TOP209P构成的三种开关电源模块138

6.6.2 5V、2W开关电源模块的设计139

6.6.3 5V、500mW及5V、100mW开关电源模块的电路设计140

6.7 由TOP210P构成的5V、4W开关电源模块142

6.7.1 性能特点和技术指标142

6.7.2 5V、4W开关电源模块的电路设计及改进电路142

6.8 由TOP210P构成的12V、8W开关电源模块144

6.8.1 性能特点和技术指标144

6.8.2 12V、8W开关电源模块的电路设计144

6.9.2 5V、3.5W开关电源的设计原理与改进电路146

6.9.1 性能特点和技术指标146

6.9 由TOP221P构成的5V、3.5W精密开关电源模块146

6.10 由TOP223Y构成和5V、3.3V两路输出的开关电源模块148

6.10.1 性能特点和技术指标148

6.10.2 15.3W两路输出开关电源模块的电路设计149

6.11 由TOP224P构成的12V、20W开关电源模块150

6.11.1 性能特点和技术指标150

6.11.2 12V、20W开关电源模块的电路设计150

6.11.3 高频变压器的绕制方法及性能测试153

6.12 由TNY254P构成的9V、3W开关电源模块154

6.12.1 性能特点和技术指标154

6.12.2 9V、3W开关电源模块的电路设计154

第7章 单片开关电源的特殊应用156

7.1 复合式开关电源156

7.1.1 单路输出复合式开关电源156

7.1.2 多路输出复合式开关电源158

7.2 非隔离式开关电源158

7.3.1 恒压/恒流输出式开关电源的工作原理160

7.3 恒压/恒流输出式开关电源160

7.3.2 恒压/恒流输出式开关电源的电路设计161

7.4 精密恒压/恒流输出式开关电源163

7.4.1 精密恒压/恒流输出式开关电源的工作原理164

7.4.2 精密恒压/恒流输出式开关电源的电路设计165

7.5 用于通信设备中的DC/DC电源交换器166

7.5.1 输出功率范围与直流输入电压的关系166

7.5.2 供通信设备用的三种DC/DC电源变换器167

7.6.1 截流输出式开关电源169

7.6 截流输出式开关电源169

7.6.2 恒流/截流输出式开关电源171

7.7 恒功率输出式开关电源171

7.7.1 恒功率输出式开并电源的工作原理171

7.7.2 恒功率输出式开关电源的设计要点173

第8章 单片开关电源设计指南174

8.2 单片开关电源工作模式的设定180

8.2.1 连续模式与不连续模式的设定180

8.2.2 两种工作模式的功耗比较181

8.3.1 基本反馈过程182

8.3 两种工作模式的反馈理论分析182

8.3.2 理想情况下两种工作模式的反馈原理183

8.1 单片开关电源的设计要点184

8.3.3 实际情况下两种工作模式的反馈原理185

8.4 单片开关电源保护电路的设计186

8.4.1 保护电路的分类186

8.4.2 输出过压保护电路的设计187

8.4.3 输入欠压保护电路的设计188

8.5 单片开关电源的快速设计法190

8.4.4 软启动电路的设计190

8.5.1 TOPSwitch-Ⅱ的PD与η、Po关系曲线191

8.5.2 正确选择TOPSwitch-Ⅱ芯片的方法191

8.5.3 根据输出功率比来修正等效输出功率等参数193

8.5.4 注意事项195

8.6 利用计算机设计三端单片开关电源的程序流程图196

8.7 利用计算机设计三端单片开关电源的方法与步骤198

8.8 三端单片开关电源设计方法与步骤的说明208

8.9 电子数据表格208

8.10 高频变压器的设计211

8.11 高频变压器设计注意事项214

8.11.1 高频变压器的设计步骤及参数分类214

8.11.2 两种工作模式下的初、次级波形216

8.11.3 其他注意事项217

8.12 多路输出单片开关电源的设计218

8.12.1 电路设计方案218

8.12.2 多路输出高频变压器的设计220

8.13.1 多路输出单片开关电源的改进方案222

8.13 多路输出单片开关电源的改进方案222

8.13.2 多路开关电源的特殊电路设计224

8.14 多路输出单片开关电源的电子数据表格225

8.15 单片开关电源的效率228

8.15.1 单片开关电源与分立开关电源的效率比较229

8.15.2 单片精密开关电源模块的效率及功率损耗分析231

8.16 提高单片开关电源效率的方法232

8.16.1 设计高效率单片开关电源的原则232

8.16.2 提高单片开关电源效率的方法233

8.17.1 TOPSwitch在印制板上的布局与连线239

8.17.2 检查印制板布局合理性的原则239

8.17 单片开关电源印制板的设计239

8.18 利用计算机设计TinySwitch的程序流程图240

8.19 利用计算机设计TinySwitch的方法与步骤243

8.20 TOPSwith-FX的快速设计法250

8.20.1 快速选择TOPSwitch-FX芯片的方法250

8.20.2 关键元件的典型参数表253

8.20.3 其他注意事项254

8.21 利用计算机设计TOPSwitch-FX的流程图255

8.22 利用计算机设计TOPSwitch-FX的方法与步骤258

第9章 单片开关电源的电磁兼容性设计与测试技术264

9.1 电磁兼容性及测量设备264

9.1.1 电磁兼容性的研究领域264

9.1.2 电磁兼容性的设计与测量266

9.2 单片开关电源的电磁兼容性设计267

9.2.1 电磁干扰的波形分析267

9.2.2 造成电磁干扰的电路模型268

9.3 EMI滤波器的电路及其元件配置269

9.3.1 单片开关电源常用的EMI滤波器电路269

9.3.2 EMI滤波器的元件配置270

9.4 抑制瞬态干扰及音频噪声272

9.4.1 抑制瞬态干扰273

9.4.2 抑制音频噪声274

9.5 单片开关电源的测试技术276

9.5.1 功率测量技术276

9.5.2 主要参数测试277

9.6 在线测量技术278

9.6.1 在线测量直流电流278

9.6.2 在线测量电阻280

9.6.3 在线测量晶体管的hFE值282

9.7 单片开关电源模块的性能测试283

9.7.1 测试仪表283

9.7.2 PS系列单片开关电源模块的性能测试284

9.7.3 DK系列单片开关电源模块的性能测试285

9.8 单片开关电源的安全性标准286

9.8.1 安全性标准286

9.8.2 IEC950标准简介287

10.1.1 TL431的性能特点288

10.1 TL431型可调式精密并联稳压器288

第10章 单片开关电源外围电路中关键元器件的选择288

10.1.2 TL431的工作原理289

10.1.3 TL431的应用技巧290

10.1.4 TL431的检测方法292

10.2 电磁干扰滤波器292

10.2.1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用293

10.2.2 电磁干扰滤波器的技术参数及测试方法295

10.3.1 瞬态电压抑制器的工作原理及产品分类296

10.3 瞬态电压抑制器296

10.3.2 瞬态电压抑制器的典型应用及检测方法297

10.4 快恢复及超快恢复二极管298

10.4.1 快恢复及超快恢复二极管的性能特点299

10.4.2 检测方法300

10.4.3 单片开关电源常用超快恢复二极管的选取原则及产品型号300

10.5 肖特基二极管302

10.5.1 肖特基二极管的工作原理302

10.5.2 单片开关电源常用肖特基二极管的选取原则及产品型号304

10.6.2 玻封高速开关硅二极管305

10.6.1 塑封硅整流管305

10.6 硅整流管及稳压管305

10.6.3 玻封稳压管306

10.7 光耦合器308

10.7.1 光耦合器的分类及检测方法308

10.7.2 单片开关电源常用光耦合器的选取原则及产品型号311

10.8 自恢复保险丝312

10.8.1 自恢复保险丝的工作原理及典型应用312

10.8.2 单片开关电源常用自恢复保险丝的选取原则及产品型号316

10.9 熔断电阻器317

10.10.1 负温度系数热敏电阻器及软启动功率元件简介319

10.10 负温度系数热敏电阻器及软启动功率元件319

10.10.2 检测方法321

10.11 软磁铁氧体磁芯322

10.11.1 软磁铁氧体磁芯的性能与产品规格322

10.11.2 单片开关电源中高频变压器磁蕊的选择324

10.12 漆包线与三重绝缘线325

10.12.1 漆包线325

10.12.2 三重绝缘线327

参考文献330