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内容简介

　　《开关稳压电源的设计与应用》是“图解实用电子技术丛书”之一。
　　《开关稳压电源的设计与应用》分两部分对开关稳压电源进行介绍，第1部分主要介绍开关稳压电源的基本原理、电路构成及特征；第二部分从应用的角度对开关稳压电源进行了论述，具体内容包括：开关稳压电源的设计方法与应用实例、脉宽调制电路与保护电路、开关稳压电源效率的改善措施、谐振变换器以及仿真软件在开关电源中的应用。
　　《开关稳压电源的设计与应用》的特点是简明易懂、实用性强，使读者能够较为轻松地学会并掌握开关稳压电源的设计方法。
　　《开关稳压电源的设计与应用》可作为电子技术领域的工程技术人员的参考用书，也可供电子相关专业的大学生以及广大的电子爱好者参考阅读。

作者简介

　　长谷川彰，1939年生于新潟县，1963年毕业于武藏工业大学电气通信工程专业；1963年获得一级无线电工程师资格；1963年进入株式会社高砂制作所，从事稳定直流电源、CVCC电源、频率变换器、开关稳压器、计算机自动测量装置等开发工作。现在高砂制作常务董事。

内页插图

目录

第1章 开关稳压电源的基本原理
1．1 特征
1．2 稳定度
1．3 反电动势
1．4 电容C的充放电电流与电感L的充放电电压
1．5 无变压器的最简单开关稳压电源
1．5．1 降压型开关稳压电源
1．5．2 升压型开关稳压电源
1．5．3 极性反转型开关稳压电源
1．6 正激式电路与回扫式电路
1．7 输入电压与输出功率决定的电路方式
1．7．1 输入电压低的场合
1．7．2 输入电压高的场合
1．7．3 小功率的场合

第2章 开关稳压电源的电路构成及特征
2．1 电路构成的特征
2．2 自激式直流-直流变换器的优、缺点
2．3 R．C．C变换器
2．4 R．C．C电路输出电压的控制方式
2．5 利用变压器饱和的直流-直流变换器
2．6 利用磁放大器的直流-直流变换器
2．7 利用磁放大器的稳定化电路及其特征
2．8 他激式开关稳压电源及其特征

第3章 开关稳压电源的设计方法
3．1 高频整流电路
3．2 整流电路电压的最低值
3．3 平平滑电路中电容量的求法
【专栏】开关稳压电源的寿命由电解电容器决定
3．4 输入滤波电容的实用设计方法
3．5 高频变压器的最佳设计
3．6 变压器设计实例
3．6．1 设计实例1（正向激励电路）
3．6．2 设计实例2（桥式电路）
3．7 带磁芯电感的最佳设计方法
3．8 扼流圈的设计实例
【专栏】用户得不到好处的高频化是没有意义的

第4章 脉宽调制电路与保护电路
4．1 脉宽调制电路与集成控制器
4．2 控制用辅助电源与启动电路
4．3 过电流与过电压保护电路
4．4 最新集成控制器的发展趋势与关键问题

第5章 开关稳压电源应用实例
5．1 三个有源元器件构成带磁放大器的直流-直流变换器
5．2 使用电流控制型磁放大器的三路输出电源
5．3 半桥脉宽调制的开关电源
【专栏】仅由电平不能判断开关电源的纹波与噪声是否良好
【专栏】电源瞬断时冲击电流防止电路完全不动作
5．4 多路输出电源实例

第6章 开关稳压电源效率的改善措施
6．1 电源效率的概念
6．2 效率提高的关键
【专栏】仅由输出电流与效率不能计算出开关电源的输入电流
【专栏】正态噪声与共模噪声的不同点
6．3 开关晶体管驱动方法对效率的改善
6．4 吸收电路的改进对效率的改善
6．5 由集电极电压与电流波形判断逆变器的工作情况
6．6 开关元件使用功率FET注意的问题

第7章 谐振变换器
7．1 谐振变换器的特征
7．2 无变压器的电压与电流谐振变换器
7．3 带变压器的桥式谐振变换器
7．4 利用变压器漏感的电流谐振变换器
7．5 增设谐振电感的正向激励电流谐振变换器
7．6 谐振电源的控制电路

第8章 仿真软件PSPICE在开关电源中的应用
8．1 计算机的电路仿真
8．2 PSPICE使用时的准备工作
8．3 开关电源中使用的元件与电路方式及关键点
8．4 CIR文卷编制的关键点
8．5 开关稳压电源中使用PSPICE时的注意事项与关键点
8．6 PSPICE在开关电源中的应用实例
【专栏】参考图的说明

附录
参考文献

前言/序言

　　本书初版的编写目的是使初学者能够轻松地掌握开关稳压电源的设计，但出乎作者意料的是初版一经出版就受到广泛读者的欢迎。与开关稳压电源有关的读者有这么多，令本人也感到吃惊。同时，作者也非常敬佩co出版株式会社明智的选题策划。
　　然而，这初版已出版了6年，其中一部分内容已经陈旧，有必要做些修改以适应现代需要。初版书出版后最重要的变化是，开关元件的FET技术迅速发展。初版书出版时，由于开关元件主要是双极型晶体管，大的半导体厂家也将其作为开关元件，投资资金制造双极型晶体管，其实这是判断上的失误。
　　作者对于FET应用，从结型功率FET的年代开始就积累了经验，在日本也最早积累了应用日立制功率MOSFET的经验，后来从事比成本重视性能的通信设备电源研发工作时，就开始致力于功率FET应用方面的实用化工作。出版本书初版是，将FET技术与利用非晶质磁芯的磁放大器的开关电源作为有力手段，在渡过OEM开关电源事业艰难期不久的事情了。
　　若开关元件使用FET，则在双极型晶体管年代的复杂驱动电路也就变得很简单，而且驱动电路的功率也降低了。因此，驱动电路的辅助电源也可以简单化，现在的开关电源几乎都朝着这个方向发展。
　　最新开关稳压电源的集成控制器也变成用于驱动FET，考虑使用这种控制器多的原因是容易得到辅助电源。另外，电流型集成控制器、谐振型专用集成控制器等也有出售，也推出了很多内置功率部分的混合式集成电路等。
　　另一个潮流的变化是谐振开关电源的登场。在本书的初版出版时，作为纯粹的谐振模式电源，在日本作为使用光缆的海底中继器的馈电电源，以NTT为中心，从20世纪70年代后期开始开发了大功率用谐振电源，这也是比较早期实用化的谐振电源，而美国等一部分厂家也使用了这种电源，但这部分内容在本书的初版中省略了。虽然遗留了几个问题，但近几年来随着高频化的推进这些问题都解决了，高频化作为减少开关损耗的最可靠方法加快了开关电源应用的进展。
　　从元件方面看，内设损坏时间或带定时器的元件性能的改善，以及铝电解电容寿命的延长，还有有机高分子电容与固态铝质电容等的推出，使得电源的寿命与高频特性均得到了大幅度改善。
　　从设计方法看，当时主要是8位计算机，现在主要是32位计算机了，这种计算机完全能胜任电路仿真工作，设计与评价方法也从根本上进行了改变。例如，若使用SPICE的典型电路仿真软件，在电子技术工作者缺乏过渡过程理论等知识的情况下，技术人员也能像在示波器上观察波形一样对电路进行评价。所不同的是关于分析时间的问题，在开关电路的设计中也可能使用到这种分析时间。对于理论计算较难的整流电路那样非线性电路也能简单仿真。修订初版时，考虑到这种现状并做了修改。本书中数学式很多，电路仿真软件对其错误也进行了纠正。
　　修订时，对第1章和第2章的基础部分基本上没有修改。但考虑到企业等教学用书，减少了数学式等一些部分的推导过程，改为初学者容易理解的内容。在第3章的具体设计中，列表给出初版中省略的整流电路的正确设计方法。关于变压器与扼流圈的设计，表面看来没有太大的改变，但增添了新型磁芯对应的设计程序，以求使用方便。
　　第7章介绍谐振变换器，其说明的方式尽量便于读者理解。第8章是对PSPICE的介绍，这种软件被限定用于开关稳压电源的场合，对介绍书中难以理解、可能忽略的内容进行了特别的说明。在开关稳压电源的过渡过程的分析中讲解了一种方法，用这种方法可求出短时间内对负载的过渡过程响应的大概值。挑战难解的计算，这在不求出实用的稳定条件下也非常有效。
　　最后，对担任本书策划与编辑的出版株式会社的渡边哲良科长深表谢意。另外，对本书编写所参考与引用资料的有关厂家和作者表示感谢。
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