實用電子電路設(shè)計與調(diào)試

前言

　　剛參加工作的電子技術(shù)人員和大、中專學(xué)生在電子電路設(shè)計和調(diào)試過程中，常為缺乏較系統(tǒng)、較完整的參考資料、參考文獻而犯難，給工作和學(xué)習(xí)帶來不便。原因有三：一是所需資料散落在浩渺的參考文獻之中，尋找困難；二是不少參考文獻言猶未盡，有的缺乏依據(jù)，使人將信將疑；三是有的電路尚無可信有據(jù)的元器件參數(shù)估算公式。電子電路調(diào)試是電子工程技術(shù)人員的基本功，在校學(xué)習(xí)期間通過實驗、實習(xí)、實訓(xùn)進行過電子電路調(diào)試訓(xùn)練，這大都在實驗室條件下進行的，常和工程實際有一定差距且沒有將實驗技術(shù)進行系統(tǒng)的概括總結(jié)。為解決上述問題，編者編著了《實用電子電路設(shè)計與調(diào)試》一書，于2006年由中國電力出版社出版。出版后得到廣大讀者的厚愛，并提出不少意見和建議。為使電路設(shè)計方法介紹更系統(tǒng)、詳盡，在原書基礎(chǔ)上，增加了新的設(shè)計方法與調(diào)試實例，將其改編出版，其中分《實用電子電路設(shè)計與調(diào)試（模擬電路）》、《實用電子電路設(shè)計與調(diào)試（數(shù)字電路）》、《實用電子電路設(shè)計與調(diào)試（電源電路）》3冊陸續(xù)出版。　　叢書編寫過程中體現(xiàn)以下指導(dǎo)思想?！　。?）規(guī)范性。克服電子電路設(shè)計時電路一抄了之，不對元器件進行選擇計算的傾向，力求做到電路設(shè)計元器件選擇有理有據(jù)，有設(shè)計計算公式的代入公式計算，然后根據(jù)計算結(jié)果，查閱手冊選擇元器件，無設(shè)計計算公式的則根據(jù)經(jīng)驗選用，并加以說明，使之科學(xué)、規(guī)范?！　。?）實用性。編入實用經(jīng)驗和大量設(shè)計實例，融入工程實踐和教學(xué)經(jīng)驗，增強實用性?！　。?）完整性。給讀者一個較清晰的常用基本電子電路設(shè)計思路、設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)知識及較完整、較系統(tǒng)的電子電路設(shè)計、調(diào)試方法步驟，具有較強的針對性、系統(tǒng)性。　?。?）直觀性。書中給出較多的單元電路設(shè)計示例，為讀者提供單元電路形成實用系統(tǒng)的實例及設(shè)計范例。讀者可仿照示例進行訓(xùn)練，培養(yǎng)電子電路設(shè)計能力和調(diào)試能力?！　。?）先進性。突出集成電路的應(yīng)用，適應(yīng)電子技術(shù)發(fā)展新形勢，加強先進性?！　≡诒緯帉戇^程中，盡力體現(xiàn)叢書編寫指導(dǎo)思想，并注意了以下問題。　?。?）編寫時以《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《自動控制原理》為基礎(chǔ)，簡要介紹電路原理及元器件引腳、功用，一般不進行公式推導(dǎo)。　?。?）集成電路應(yīng)用日益廣泛，分立元件應(yīng)用日漸減少，所以本書把重點放在電源集成電路的應(yīng)用電路設(shè)計上，除廣泛應(yīng)用的硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路外，不介紹其他分立元件電路，只對較多的專用集成電路及其設(shè)計實例進行介紹?！　。?）編寫過程中本著有所為有所不為的原則，不介紹相控電源電路，突出集成電路應(yīng)用，但也不是對所有集成芯片進行介紹。通過設(shè)計示例，對典型電路設(shè)計進行詳盡的介紹，使讀者有清晰的設(shè)計思路，掌握設(shè)計計算方法。其他芯片和電路的讀者可仿照示例自學(xué)，達到舉一反三，觸類旁通。開關(guān)電源電路主要介紹PWM電路，控制集成電路僅介紹UC3842/3/4/5、TL494、SG3525/27A等3種常用PWM控制集成電路以及三端單片開關(guān)集成穩(wěn)壓器等?！　。?）編者力圖把本書編著成設(shè)計過程較詳盡、規(guī)范的科技書。電源電路設(shè)計的科技書較多，其內(nèi)容也較多，而較全面、系統(tǒng)地介紹電源電路設(shè)計調(diào)試的書較少。本書介紹了其他科技書較少介紹的內(nèi)容，如DC/DC、AC/DC電源變換器應(yīng)用電路設(shè)計，線性穩(wěn)壓集成穩(wěn)壓器組成的從0V連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電路設(shè)計等?！　。?）書中給出較多的應(yīng)用電路設(shè)計示例，開關(guān)電源設(shè)計選了啟動電路，電壓反饋環(huán)節(jié)較復(fù)雜、多路輸出、多路取樣的電路，為讀者提供設(shè)計范例。讀者可仿照示例進行訓(xùn)練，培養(yǎng)電子電路設(shè)計能力?！　”緯m合大學(xué)、高職電類專業(yè)高年級學(xué)生、電類專業(yè)高級技工和工程技術(shù)人員，也可作為高校電源電路設(shè)計課程的教材和電源電路設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的參考書。書中所述設(shè)計方法并不是唯一的，學(xué)習(xí)的高境界是學(xué)以致用、解決實際問題，希望讀者通過本書的學(xué)習(xí)，能舉一反三，在實踐中解決以前未遇到的問題。　　本書第4章由樓曉敏執(zhí)筆，第5章由陳梓城、胡敏敏合編，第6章、3.3節(jié)、3.4節(jié)由胡敏敏執(zhí)筆，第7章由陳紅春執(zhí)筆，其余各章節(jié)由陳梓城執(zhí)筆，全書由陳梓城統(tǒng)稿?！　”緯幹^程中得到徐振工程師的大力支持，提供了大量資料；編寫時參考了大量參考文獻，在此對參考文獻的作者及關(guān)心支持本書的同仁、讀者表示誠摯謝意?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中不當(dāng)和錯誤之處在所難免，懇請同行、專家和讀者指正。

內(nèi)容概要

　　本書對常用電源電路的設(shè)計和調(diào)試方法進行詳細(xì)介紹，其中包括電子電路設(shè)計與調(diào)試綜述、硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源設(shè)計與調(diào)試、三端線性集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計與調(diào)試、基準(zhǔn)源電路設(shè)計、開關(guān)電源電路設(shè)計與調(diào)試、DC/DC電源變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計、AC/DC電源變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計以及電源電路抗干擾措施和電源電路的熱設(shè)計等。本書對各電路的組成、各元器件功用作簡要介紹，對元器件選擇給出估算公式或經(jīng)驗數(shù)據(jù)。本書編入電源種類較多、較全。全書由簡到繁、由易到難，給出較多設(shè)計示例和較多元器件參數(shù)表。
　　讀者通過對本書的學(xué)習(xí)，對電源電路的設(shè)計與調(diào)試會有一清晰的思路，具備基本的電源電路設(shè)計能力和調(diào)試能力。本書適合大學(xué)、高職學(xué)校電類專業(yè)高年級學(xué)生、電類專業(yè)高級技工和工程技術(shù)人員，也可作為高等院校電源電路設(shè)計課程的教材以及課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計參考書。

書籍目錄

前言
第1章  電子電路設(shè)計與調(diào)試綜述
  1.1  電子電路系統(tǒng)設(shè)計綜述
    1.1.1  電子電路系統(tǒng)設(shè)計的基本原則
    1.1.2  電子系統(tǒng)設(shè)計、研制過程
    1.1.3  單元電路(子電路)設(shè)計
  1.2  電子電路調(diào)試技術(shù)綜述
    1.2.1  調(diào)試方案制定
    1.2.2  調(diào)試前的準(zhǔn)備工作
    1.2.3  調(diào)試方法和步驟
    1.2.4調(diào)試注意事項
  1.3  電源電路設(shè)計與調(diào)試概述
    1.3.1  電源電路設(shè)計步驟
    1.3.2  電源電路調(diào)試簡介
  1.4  電源技術(shù)指標(biāo)及其測試
    1.4.1  輸人參數(shù)及其測試
    1.4.2  輸出參數(shù)及其測試
    1.4.3  電磁兼容性能指標(biāo)
    1.4.4  其他主要性能指標(biāo)及其測試
第2章  硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源設(shè)計與調(diào)試
  2.1  硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路組成及適用場合
  2.2  硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路元器件選擇計算
    2.2.1  穩(wěn)壓電路元器件選擇計算
    2.2.2  整流濾波電路元器件選擇
  2.3  硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路設(shè)計示例
    2.3.1  設(shè)計任務(wù)
    2.3.2  設(shè)計說明
  2.4  整流濾波電路調(diào)試及常見故障排除
    2.4.1  整流濾波電路UO(AV)與U2的關(guān)系
    2.4.2  故障分析示例
    2.5  硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路調(diào)試
第3章  三端線性集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計與調(diào)試
  3.1  三端固定電壓穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計與調(diào)試
    3.1.1  三端固定電壓穩(wěn)壓器分類
    3.1.2  三端固定電壓穩(wěn)壓器組成固定輸出電路設(shè)計
    3.1.3  三端固定輸出穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計示例
    3.1.4  三端固定電壓穩(wěn)壓器組成輸出電壓可調(diào)電路設(shè)計
    3.1.5  三端固定式集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路調(diào)試
  3.2  三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計與調(diào)試
    3.2.1  三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器分類
    3.2.2  三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計及其示例
    3.2.3  三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器組成輸出電壓從oV連續(xù)可調(diào)電路設(shè)計
    3.2.4  三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路調(diào)試
  3.3  正負(fù)雙集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用電路設(shè)計
    3.3.1  LW80 x x系列固定輸出正負(fù)雙集成穩(wěn)壓器特點及其性能參數(shù)
    3.3.2  LW80 x x系列應(yīng)用電路設(shè)計
  3.4  低壓差線性集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計
    3.4.1  便攜式電子產(chǎn)品的電源要求與低壓差線性集成穩(wěn)壓器
    3.4.2  典型固定式低壓差集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路設(shè)計
    3.4.3  典型可調(diào)式低壓差穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路設(shè)計
    3.4.4  AICl084系列5A低壓差可調(diào)穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計
    3.4.5  MIC29510/MIC29512大電流低壓差可調(diào)穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計
    3.4.6  MIC29710/MIC29712大電流低壓差穩(wěn)壓器應(yīng)用電路設(shè)計
第4章  基準(zhǔn)源電路設(shè)計
  4.1  集成基準(zhǔn)電壓源綜述
    4.1.1  硅穩(wěn)壓管基準(zhǔn)電壓源的缺點
    4.1.2  帶隙基準(zhǔn)電壓源
    4.1.3  集成基準(zhǔn)電壓源分類
  4.2  MC1503、MC1403基準(zhǔn)電壓源及其應(yīng)用電路設(shè)計
    4.2.1  MCl503、MCl403性能及引腳排列、電路圖形符號
    4.2.2  典型應(yīng)用電路設(shè)計
    4.2.3  實現(xiàn)多路輸出電路設(shè)計
    4.2.4  提高輸出電壓的電路設(shè)計
  4.3  ICIZ069型基準(zhǔn)電壓源及其應(yīng)用電路設(shè)計
    4.3.1  ICL8069性能及引腳排列、電路圖形符號
    4.3.2  ICL8069應(yīng)用電路設(shè)計
  4.4  LM399精密基準(zhǔn)電壓源及其應(yīng)用電路設(shè)計
    4.4.1  LM399精密基準(zhǔn)電壓源引腳排列、結(jié)構(gòu)框圖及電路圖形符號
    4.4.2  LM399典型應(yīng)用電路設(shè)計
    4.4.3  LM399組成7v以上輸出電壓電路設(shè)計示例
  4.5  TL431型可調(diào)精密并聯(lián)電壓基準(zhǔn)源
    4.5.1  TL431工作原理、性能參數(shù)
    4.5.2  TL431應(yīng)用電路設(shè)計
  4.6  NCP100型精密可調(diào)式基準(zhǔn)電壓源應(yīng)用電路設(shè)計
    4.6.1  NCPl00引腳排列和等效電路
    4.6.2  NCPl00電路圖形符號與基本應(yīng)用電路及其穩(wěn)壓原理
    4.6.3  NCPl00基本應(yīng)用電路設(shè)計
  4.7  集成恒流源器件及其應(yīng)用
    4.7.1  恒流源的分類
    4.7.2  恒流二極管、三極管及其應(yīng)用
    4.7.3  4DH系列可調(diào)式精密集成恒流源及其應(yīng)用
    4.7.4  LM334型可調(diào)式精密集成恒流源及其應(yīng)用
第5章  開關(guān)電源電路設(shè)計與調(diào)試
  5.1  開關(guān)型穩(wěn)壓電源設(shè)計概述
    5.1.1  開關(guān)型穩(wěn)壓電源的組成和特點
    5.1.2  開關(guān)穩(wěn)壓電源的分類
    5.1.3  開關(guān)電源電路設(shè)計步驟
  5.2  開關(guān)電源功率變換電路
    5.2.1  降壓(Buck)型變換電路
    5.2.2  升壓(Boost)型變換電路
    5.2.3  BucBoos變換電路
    5.2.4  Cuk變換電路及非隔離型功率變換器優(yōu)缺點
    5.2.5  單端反激式變換器
    5.2.6  單端正激式變換器
    5.2.7  推挽式變換器
    5.2.8半橋式變換器
    5.2.9全橋式變換器
  5.3  磁性元件設(shè)計
    5.3.1  磁心材料概述
    5.3.2  磁性元件設(shè)計流程
    5.3.3  磁性材料的選擇
    5.3.4  磁心尺寸的選擇
    5.3.5  開關(guān)電源變壓器設(shè)計
    5.3.6  濾波電感器設(shè)計計算
    5.3.7  磁性元件設(shè)計制作注意事項
  5.4  濾波電容器和有源器件選用及尖峰電壓吸收電路設(shè)計
    5.4.1  濾波電容器的選用
    5.4.2  常用功率開關(guān)管
    5.4.3  肖特基二極管
    5.4.4  快速恢復(fù)二極管
    5.4.5  正激式、推挽型、半橋型和全橋型電路開關(guān)器件與整流二極管選用
    5.4.6  反激式電路開關(guān)器件與整流二極管選用
    5.4.7  輸入整流濾波電路整流橋和整流二極管的選用
    5.4.8  瞬態(tài)電壓抑制器及其選用
    5.4.9  尖峰電壓吸收電路及其設(shè)計
  5.5  開關(guān)電源主電路選型和設(shè)計所需參數(shù)初步估算
    5.5.1  主電路的選型
    5.5.2  硬開關(guān)與軟開關(guān)電路的選擇
    5.5.3  開關(guān)電源設(shè)計所需參數(shù)估算
  5.6  開關(guān)電源主電路設(shè)計示例
    5.6.1  設(shè)計任務(wù)
    5.6.2  設(shè)計說明書
  5.7  控制集成電路選擇
    5.7.1  控制集成電路的選擇綜述
    5.7.2  PWM控制器分類
    5.7.3  電流型PWM集成控制器UC3842/3/4/5及其應(yīng)用
    5.7.4  TL494集成控制器及其應(yīng)用電路
    5.7.5  SG3525A/3527A電壓型PWM控制器及其應(yīng)用
    5.7.6  TOP Switch-Ⅱ三端單片開關(guān)集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用
  5.8  輸出電壓反饋電路和普通誤差放大補償器的設(shè)計
    5.8.1  輸出電壓反饋電路設(shè)計
    5.8.2  誤差放大補償器的設(shè)計
  5.9  PWM小功率多路輸出開關(guān)電源設(shè)計示例
    5.9.1  設(shè)計任務(wù)
    5.9.2  設(shè)計計算與設(shè)計說明
  5.10  單片開關(guān)電源應(yīng)用電路設(shè)計
    5.10.1  單片開關(guān)電源設(shè)計方法與步驟
    5.10.2  單片開關(guān)電源快速設(shè)計法
  5.11  開關(guān)電源電路的調(diào)試
    5.11.1  開關(guān)電源調(diào)試方法步驟
    5.11.2  關(guān)鍵測試點的選定與性能參數(shù)的測量
    5.11.3  啟動沖擊電流和軟啟動測試
    5.11.4  功能指標(biāo)測試
    5.11.5  開關(guān)電源電路常見故障分析、排除
第6章  DC/DC電源變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計
  6.1  DC/DC電源變換器綜述
    6.1.1  DC/DC電源變換器分類
    6.1.2  電感式DC/DC變換器原理
    6.1.3  電荷泵式DC/DC變換器工作原理
  6.2  升壓式DC/DC電源變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    6.2.1  升壓式DC/DC變換器及其主要特性參數(shù)
    6.2.2  MAX619電荷泵升壓式DC/DC變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計
    6.2.3  MAX608高效升壓式DC/DC變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計
    6.2.4  MAX752型DC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
  6.3  降壓式DC/DC電源變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    6.3.1  典型降壓式DC/DC變換器主要特性
    6.3.2  MAX1745降壓式DC/DC變換器及其應(yīng)用
    6.3.3  MICA680大電流降壓式DC/.DC變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計
    6.3.4  VT103降壓式DC/DC變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計
  6.4  極性反轉(zhuǎn)式DC/DC電源變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    6.4.1  極性反轉(zhuǎn)式DC/DC電源變換器典型產(chǎn)品主要特性參數(shù)
    6.4.2  人ICl652極性反轉(zhuǎn)式DC/DC電源變換器
    6.4.3  MAX660電荷泵式極性反轉(zhuǎn)變換器
    6.4.4  TCM850系列帶穩(wěn)壓功能電荷泵式極性反轉(zhuǎn)變換器及其應(yīng)用
  6.5  多功能DC/DC電源變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    6.5.1  多功能DC/DC變換器典型產(chǎn)品主要特性參數(shù)
    6.5.2  LT1111微功耗、多功能DC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    6.5.3  MAX743雙輸出DC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    6.5.4  TCM680正負(fù)倍壓輸出DC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
第7章  AC/DC電源變換器及其應(yīng)用電路設(shè)計
  7.1  AC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    7.1.1  HIP5600型AC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    7.1.2  HV-2405E型AC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
    7.1.3  S405A型AC/DC變換器應(yīng)用電路設(shè)計
  7.2  AC/DC變換模塊應(yīng)用
    7.2.1  WE08 × ×/WE08 × ×系列AC/DC變換模塊應(yīng)用
    7.2.2  WH12 × ×系列AC/DC變換模塊應(yīng)用
    7.2.3  XGW05/XGW06超小型AC/DC穩(wěn)壓模塊應(yīng)用
    7.2.4  YM98系列AC/DC穩(wěn)壓模塊應(yīng)用
    7.2.5  YM99系列AC/DC穩(wěn)壓模塊應(yīng)用電路設(shè)計
第8章  電源電路抗干擾措施
  8.1  電磁兼容和抗干擾基礎(chǔ)知識
    8.1.1  噪聲、干擾及電磁兼容性
    8.1.2  噪聲傳播途徑分類及其抑制措施
  8.2  電源變壓器抗干擾措施
    8.2.1  高頻尖峰脈沖在變壓器中傳播途徑
    8.2.2  抗干擾措施
  8.3  電磁干擾(EMI)濾波器
    8.3.1  電磁干擾濾波器概述
    8.3.2  EMI濾波器主要技術(shù)參數(shù)
    8.3.3  EMI濾波器設(shè)計
    8.3.4  EMI濾波器成品
    8.3.5  EMI濾波器安裝注意事項
  8.4  線性穩(wěn)壓電源抗干擾措施
    8.4.1  抑制穿過穩(wěn)壓電源的噪聲
    8.4.2  抑制穩(wěn)壓電源本身噪聲
  8.5  開關(guān)電源抗干擾措施
    8.5.1  串聯(lián)型開關(guān)電壓電源噪聲分析
    8.5.2  反激型開關(guān)電源抗干擾措施
    8.5.3  開關(guān)電源整流二極管反向電流產(chǎn)生噪聲的抑制
    8.5.4  用鐵氧體磁珠濾波器抑制高頻噪聲
    8.5.5  改進開關(guān)電源裝配工藝抑制噪聲
    8.5.6  開關(guān)電源高頻變壓器的磁屏蔽
第9章  電源電路的熱設(shè)計
  9.1  功率管和二極管熱設(shè)計
    9.1.1  功率管和二極管熱設(shè)計基礎(chǔ)
    9.1.2  功率管和二極管的熱設(shè)計原則
  9.2  變壓器和電抗器的熱設(shè)計
    9.2.1  鐵損計算
    9.2.2  銅損計算
    9.2.3  溫升計算
附錄  電源電路設(shè)計常用元器件參數(shù)表
參考文獻

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