世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
原创

Demystifying Switching Power Supplies 开关电源入门 英文版

[复制链接]
查看: 473 |回复: 1
1
ytm2006
  • 积分:138
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:2
积分:138
LV2
本网技师
  • 2022-3-26 16:44:30
Demystifying Switching Power Supplies 开关电源入门 英文版
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Chapter One: Basic Switching Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Energy Storage Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Buck Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Inverting Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Buck-Boost Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Transformer Isolated Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Synchronous Rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Charge Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Chapter Two: Control Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Basic Control Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
The Error Amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Error Amplifier Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
A Representative Voltage Mode PWM Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Current Mode Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
A Representative Current Mode PWM Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Charge Pump Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Multiple Phase PWM Controllers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Resonant Mode Controllers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Chapter Three: The Input Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Off-Line Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Radio Interference Suppression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Safety Agency Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Power Factor Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
In-Rush Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
v
Hold-Up Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Input Rectifier Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Input Reservoir Capacitor Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Chapter Four: Non-Isolated Circuits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
General Design Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Buck Converter Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Boost Converter Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Inverting Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Step Up/Step Down (Buck/Boost) Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Charge Pump Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Layout Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Chapter Five: Transformer-Isolated Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Feedback Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Flyback Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Practical Flyback Circuit Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Off-Line Flyback Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Non-Isolated Flyback Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Forward Converter Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Practical Forward Converter Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Off-Line Forward Converter Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Non-Isolated Forward Converter Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Push-Pull Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Practical Push-Pull Circuit Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Half Bridge Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Practical Half Bridge Circuit Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Full Bridge Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Chapter Six: Passive Component Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Capacitor Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Aluminum Electrolytic Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Solid Tantalum and Niobium Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Solid Polymer Electrolytic Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Multilayer Ceramic Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Film Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Contents
vi
Resistor Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Carbon Composition Resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Film Resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Wire Resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Chapter Seven: Semiconductor Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Diode Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Junction Diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Schottky Diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Passivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Bipolar Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Power MOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Gate Drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Safe Operating Area and Avalanche Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Synchronous Rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Sense FETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Package Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
IGBT Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Chapter Eight: Inductor Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Properties of Real Inductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Core Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Designing a Powder Toroid Choke Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Choosing a Boost Converter Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Chapter Nine: Transformer Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Transformer Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Safety Concerns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Practical Construction Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Choosing a Forward Converter Transformer Core . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Practical Flyback Core Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Choosing a Flyback Converter “Transformer” Core . . . . . . . . . . . . . . . 273
Chapter Ten: A “True Sine Wave” Inverter Design Example . . . . . 277
Design Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Design Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Preregulator Detailed Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
Contents
vii
Output Converter Detailed Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
H Bridge Detailed Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
Bridge Drive Detailed Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Chapter Eleven: A PC Off-Line Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Setting Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
The Input Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
DC–DC Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Diode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
Inductor Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Capacitor Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Transformer Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

Demystifying Switching Power Supplies 开关电源入门 英文版.pdf

2.65 MB, 下载次数: 9, 下载积分: 财富 -2

bake_ql
  • 积分:5649
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:732
积分:5649
LV8
副总工程师
最新回复
  • 2022-3-28 20:21:35
  • 倒数1
 
英文书,要慢慢读
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦8层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)28285637 /(13823562357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报 | 网站举报

Copyright 2008-2022 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348