高效變換器設(shè)計與應(yīng)用電路

前言

　　在全球倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、提高能效的背景下，電源系統(tǒng)的設(shè)計正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)來自兩個方面：一方面，環(huán)境的惡化迫使人們不得不考慮采用更加清潔的替代能源；另一方面，電子設(shè)備的迅猛發(fā)展急需提升現(xiàn)有電源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，在滿足政府及相關(guān)組織提出的節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的同時，電源工作效率必須達(dá)到最佳水平已成為眾望所歸。北美、歐洲、日本和中國的相關(guān)機構(gòu)所制定的計劃，都對電源在待機和帶載模式下的功耗設(shè)定了最高水平。如CEC提出的強制性要求和“能源之星”倡議，都已被各制造商廣泛接受?，F(xiàn)在，政府和行業(yè)組織已經(jīng)開始制定一套針對更廣泛的電氣電子產(chǎn)品的新功率標(biāo)準(zhǔn)。從當(dāng)前的技術(shù)水平來看，改善電源轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化不同負(fù)載條件下的功耗仍然是半導(dǎo)體廠商及電源設(shè)計人員所關(guān)注的焦點。?　　為此，本書結(jié)合國內(nèi)外高效變換器技術(shù)的發(fā)展方向，系統(tǒng)地介紹了高效變換器的最新應(yīng)用技術(shù)；在簡要介紹高效變換器技術(shù)特性的基礎(chǔ)上，重點介紹了高效變換器應(yīng)用電路的設(shè)計。本書盡量做到有針對性和實用性，力求通俗易懂并結(jié)合實際，使得從事電源變換器的開發(fā)、設(shè)計、應(yīng)用的技術(shù)人員從中獲益。讀者也可以以此為“橋梁”，系統(tǒng)、全面地了解和掌握高效變換器的設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)。?　　本書在寫作過程中，無論從資料的收集還是技術(shù)信息的交流上，都得到了國內(nèi)專業(yè)學(xué)者和變換器廠商的大力支持，在此一并表示衷心的感謝。?　　由于時間短，作者水平有限，故書中難免有不當(dāng)之處，敬請讀者批評指正。?

內(nèi)容概要

　　 本書結(jié)合國內(nèi)外高效變換器的應(yīng)用和發(fā)展，在概述高效變換器的基礎(chǔ)上，全面、系統(tǒng)地闡述了低壓差線性穩(wěn)壓器、TOPSwitch系列器件應(yīng)用電路、TinySwitch系列器件應(yīng)用電路、LinkSwitch系列器件應(yīng)用電路、PeakSwitch系列器件應(yīng)用電路、DPA?Switch系列器件應(yīng)用電路及電荷泵應(yīng)用電路等最新應(yīng)用技術(shù)。本書題材新穎實用，內(nèi)容豐富，深入淺出，文字通俗，具有很高的實用價值。  ?　　本書可供電信、信息、航天、汽車、國防及家電等領(lǐng)域從事變換器開發(fā)、設(shè)計和應(yīng)用的工程技術(shù)人員和高等學(xué)院師生閱讀參考。?

書籍目錄

第1章  概述??　1.1  綠色變換器??　　1.1.1  綠色變換器的分類及效率??　　1.1.2  綠色變換器的特性??　　1.1.3  三種開關(guān)式DC/DC變換器性能比較　1.2  AC適配器??　　1.2.1  AC適配器效率及散熱管理??　　1.2.2  筆記本電腦AC適配器??第2章  低壓差線性穩(wěn)壓器??　2.1  低壓差穩(wěn)壓技術(shù)??　　2.1.1  線性穩(wěn)壓器存在的問題??　　2.1.2  超低壓差穩(wěn)壓技術(shù)??　　2.1.3  LDO穩(wěn)壓器的分類和特性??　2.2  LDO穩(wěn)壓器特性及應(yīng)用電路??　　2.2.1  LDO穩(wěn)壓器特性及技術(shù)參數(shù)??　　2.2.2  LDO穩(wěn)壓器的選擇??　　2.2.3  低壓差集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用??　　2.2.4  便攜式電子設(shè)備微處理器內(nèi)核電源第3章  TOPSwitch系列器件應(yīng)用電路　3.1  TOPSwitch系列器件簡介??　　3.1.1  TOPSwitch系列器件??　　3.1.2  TOPSwitch?Ⅱ系列器件??　　3.1.3  TOPSwitch?FX系列器件??　　3.1.4  TOPSwitch?GX系列器件??　　3.1.5  TOPSwitch?HX系列器件??　3.2  TOPSwitch系列器件設(shè)計要素??　　3.2.1  TOPSwitch設(shè)計要點 ??　　3.2.2  TOPSwitch?GX設(shè)計要素??　　3.2.3  TOPSwitch?HX設(shè)計要素??　3.3  TOPSwitch系列器件應(yīng)用電路??　　3.3.1  5V/0.8A精密開關(guān)電源應(yīng)用電路　　3.3.2  4W、5V開關(guān)型穩(wěn)壓電源應(yīng)用電路　　3.3.3  16W音頻放大器電源??　　3.3.4  30W、寬范圍輸入、12V輸出電源應(yīng)用電路　　3.3.5  30W、12V輸出電源應(yīng)用電路?　　3.3.6  25W多路輸出電源應(yīng)用電路??　　3.3.7  57W、230V AC多輸出電源電路　　3.3.8  7W（DVBT）電源應(yīng)用電路??　　3.3.9  180W PCSFX主電源應(yīng)用電路??　　3.3.10  13W、空載功耗70mW DVD電源應(yīng)用電路　　3.3.11  43W、100/115V AC多輸出電源應(yīng)用電路　　3.3.12  20W（峰值25W）DVD電源應(yīng)用電路　　3.3.13  45W（60W）多路輸出電源應(yīng)用電路?　　3.3.14  45W通用輸入的LCD顯示器外部適配器應(yīng)用電路　　3.3.15  70W、19V筆記本電腦外部適配器應(yīng)用電路　　3.3.16  16W寬電壓輸入鉛酸電池充電器應(yīng)用電路　　3.3.17  帶PFC電路的20W LED驅(qū)動電路　　3.3.18  隔離式、帶功率因數(shù)校正（PFC）的17W LED驅(qū)動電路　　3.3.19  17W PC待機電源應(yīng)用電路??　　3.3.20  35W雙輸出-寬范圍輸入電源應(yīng)用電路　　3.3.21  150W輸出的高效電源應(yīng)用電路　　3.3.22  20W（峰值80W）連續(xù)輸出電源應(yīng)用電路　　3.3.23  65W高效率、寬范圍輸入電源應(yīng)用電路　　3.3.24  多路輸出的35W機頂盒開關(guān)電源電路　　3.3.25  50W（峰值70W）輸出電源電路　　3.3.26  30W /12V輸出電源電路??　　3.3.27  能進(jìn)行外部限流的12V、30W開關(guān)電源電路　　3.3.28  70W、19V輸出電源電路??　　3.3.29  250W、48V輸出的高效電源電路　　3.3.30  150～300W高功率、高效率功放電源電路　　3.3.31  7.5V/1A恒壓/恒流輸出式開關(guān)電源電路　　3.3.32  雙輸出單端反激式電源電路?　　3.3.33  12V、20W開關(guān)電源電路??　　3.3.34  通用綠色電源電路??第4章  TinySwitch系列器件應(yīng)用電路　4.1  TinySwitch系列器件簡介??　　4.1.1  TinySwitch系列器件??　　4.1.2  TinySwitch?Ⅱ系列器件??　　4.1.3  TinySwitch?Ⅲ系列器件??　　4.1.4  TinySwitch?PK系列器件??　4.2  TinySwitch應(yīng)用電路設(shè)計要素??　　4.2.1  TinySwitch?Ⅲ設(shè)計要素??　　4.2.2  TinySwitch?PK設(shè)計要素??　4.3  TinySwitch系列器件應(yīng)用電路??　　4.3.1  反激式高效率12V/1A輸出電源電路　　4.3.2  14W高效率LED驅(qū)動電路??　　4.3.3  4.56W CV/CC充電器應(yīng)用電路　　4.3.4  15W、12V適配器應(yīng)用電路??　　4.3.5  10W便攜式音頻播放器適配器應(yīng)用電路　　4.3.6  25W（峰值28W）多路輸出電源應(yīng)用電路　　4.3.7  65W雙輸出電源應(yīng)用電路??　　4.3.8  3W/5V輸出電源電路??　　4.3.9  1.25W/5V輸出電源電路??　　4.3.10  20W雙輸出電源電路??　　4.3.11  9W/9V輸出電源電路??　　4.3.12  13W（峰值17.2W）輸出電源電路　　4.3.13  12W通用輸入恒壓適配器應(yīng)用電路　　4.3.14  5W高效率充電器應(yīng)用電路??　　4.3.15  無源PFC LED驅(qū)動電路??　　4.3.16  7.5W（峰值13W）寬范圍多路輸出電源電路　　4.3.17  17.7W（峰值29.7W）多路輸出電源電路　　4.3.18  5V/2A（峰值3A）輸出電源電路　　4.3.19  2.5W恒流／恒壓式手機電池充電器電路 　　4.3.20  15W和10W的PC待機電源 第5章  LinkSwitch系列器件應(yīng)用電路　5.1  LinkSwitch系列器件簡介??　　5.1.1  LinkSwitch系列器件??　　5.1.2  LinkSwitch?TN系列器件??　　5.1.3  LinkSwitch?LP系列器件??　　5.1.4  LinkSwitch?HF系列器件??　　5.1.5  LinkSwitch?XT系列器件??　5.2  LinkSwitch系列器件應(yīng)用電路設(shè)計要素　　5.2.1  LinkSwitch系列器件設(shè)計要素　　5.2.2  LinkSwitch?TN系列器件設(shè)計要素　　5.2.3  LinkSwitch?XT系列器件設(shè)計要素　5.3  LinkSwitch系列器件應(yīng)用電路??　　5.3.1  2.75W恒壓/恒流（CV/CC）輸出電源電路　　5.3.2  2.75W CV/CC充電器或適配器應(yīng)用電路　　5.3.3  3.1W、12V輸出電源電路??　　5.3.4  1.5W CV/CC充電器或適配器應(yīng)用電路　　5.3.5  1.5W CV/CC充電器或適配器應(yīng)用電路　　5.3.6  2.5W充電器/適配器應(yīng)用電路　　5.3.7  2.5W穩(wěn)壓充電器/適配器應(yīng)用電路　　5.3.8  1.44W、12V輸出電源電路??　　5.3.9  3W、12V輸出電源電路??　　5.3.10  0.6W、12V輸出非隔離電源電路　　5.3.11  1.2W非隔離雙輸出電源應(yīng)用電路　　5.3.12  非隔離降壓式LED驅(qū)動電路?　　5.3.13  可調(diào)光LED驅(qū)動電路??　　5.3.14  高效LED驅(qū)動電路??　　5.3.15  1.25W非隔離恒流LED驅(qū)動電路　　5.3.16  2W、6.2V輸出電源電路??　　5.3.17  0.75W、5V輸出電源電路??　　5.3.18  9W多輸出非隔離式電源電路?　　5.3.19  2W低成本恒壓適配器應(yīng)用電路　　5.3.20  2.75W高效率恒壓/恒流輸出USB充電器應(yīng)用電路　　5.3.21  1.75W高效率充電器應(yīng)用電路　　5.3.22  2W充電器應(yīng)用電路??　　5.3.23  3W高效率恒壓/恒流充電器應(yīng)用電路　　5.3.24  4.56W無繩電話適配器應(yīng)用電路　　5.3.25  2.4W、12V輸出高效率電源電路　　5.3.26  1W、7V輸出電源電路??　　5.3.27  0.5W非隔離恒流LED驅(qū)動電路第6章  PeakSwitch系列器件應(yīng)用電路　6.1  PeakSwitch系列器件??　　6.1.1  PeakSwitch系列器件簡介??　　6.1.2  PeakSwitch系列器件設(shè)計要素　6.2  PeakSwitch系列器件應(yīng)用電路??　　6.2.1  峰值輸出達(dá)2.7A的反激式電源電路　　6.2.2  36W（峰值72W）變速直流電機驅(qū)動電源　　6.2.3  峰值輸出功率大于2倍連續(xù)輸出功率的音響用電源電路　　6.2.4  32V、2.2A（峰值功率70W）音頻放大器電源電路　　6.2.5  12V、2A峰值功率（36W）的音頻放大器電源電路　　6.2.6  33W（峰值60W）PVR電源電路?第7章  DPA?Switch系列器件應(yīng)用電路??　7.1  DPA?Switch系列器件簡介　　7.1.1  DPA?Switch系列器件性能特點及引腳功能　　7.1.2  DPA?Switch系列器件應(yīng)用電路設(shè)計要素　7.2  DPA?Switch系列IC應(yīng)用電路??　　7.2.1  高效30W正激式變換器??　　7.2.2  高效、低成本的6.6W反激式變換器　　7.2.3  低成本的PoE Vo IP電話用變換器　　7.2.4  30W DC/DC變換器應(yīng)用電路??　　7.2.5  25W反激式DC/DC變換器應(yīng)用電路　　7.2.6  5V、70W DC/DC同步整流變換器應(yīng)用電路　　7.2.7  16.5W DC/DC變換器應(yīng)用電路?　　7.2.8  2.5V、20W DC/DC同步整流變換器應(yīng)用電路　　7.2.9  5W反激式DC/DC變換器應(yīng)用電路　　7.2.10  60W同步整流DC/DC變換器應(yīng)用電路　　7.2.11  50W DC/DC雙輸出變換器應(yīng)用電路　　7.2.12  19.2W DC/DC變換器應(yīng)用電路　　7.2.13  60W DC/DC變換器應(yīng)用電路?第8章  電荷泵應(yīng)用電路??　8.1  電容式開關(guān)變換器??　　8.1.1  電荷泵工作原理??　　8.1.2  新型電荷泵電路??　8.2  電荷泵應(yīng)用電路??　　8.2.1  CAT3636驅(qū)動白光LED電路??　　8.2.2  SP系列電荷泵驅(qū)動LED閃光燈方案附錄A  集成開關(guān)變換器典型應(yīng)用電路圖??參考文獻(xiàn)??

章節(jié)摘錄

　　第1章　概述　　1.1　綠色變換器　　如今，在能源成本不斷攀升，以及對全球變暖的擔(dān)憂日益加劇的背景下，電源工作效率達(dá)到最佳水平已成為眾望所歸。而且，相關(guān)法規(guī)正變得越來越成熟，并開始要求電子設(shè)備在所有負(fù)載條件下提高效率。根據(jù)美國勞倫斯伯克力國家實驗室（LBNL）的研究，住宅內(nèi)所有電力能耗的5％～10％都是電器在待機模式下產(chǎn)生的，因為大部分電氣及電子設(shè)備在其使用壽命中的大多數(shù)時間內(nèi)都處于待機模式。鑒于此背景下功率要求的重要性，加州能源委員會（CEC）、“能源之星”和聯(lián)邦能源管理計劃（FEMP）出臺的法規(guī)，以及歐洲、日本和中國的同類機構(gòu)所制定的計劃，都對外部電源在待機和帶載模式下的功耗設(shè)定了最高功耗水平。雖然許多此類標(biāo)準(zhǔn)都是非強制性標(biāo)準(zhǔn)，但其中的某些標(biāo)準(zhǔn)，如CEC提出的強制性要求和“能源之星”的倡議，都已被各制造商廣泛接受。現(xiàn)在，政府和行業(yè)組織已經(jīng)開始著手制定一套針對更廣泛的電氣電子產(chǎn)品的新功率標(biāo)準(zhǔn)。

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