前言

开关电源具有效率高、功耗低、体积小、质量轻等显著优点，其电源效率可达80%以上，比传统的线性稳压电源提高近一倍。开关电源的应用领域十分广泛，不仅包括仪器仪表、测控系统和计算机内部的供电系统，还适用于各种消费类电子产品。开关电源代表了稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。目前，开关电源正朝着集成化、智能化、模块化的方向发展。

本书按照“原理-设计方法-实例分析”三个层次进行介绍，层次清晰。其中，第1部分按照基本概念、电力电子元器件、拓扑结构的顺序进行介绍；第2部分按照模块化的结构介绍了开关电源一次侧电路（包含输入整流滤波电路）、开关电源二次侧电路，控制电路和印制电路板的设计；第3部分首先介绍了各领域中的典型电路，给出了详细的电路原理图，分析了工作过程，然后结合全国电子设计竞赛题目，给出了完整的电路原理图，以及设计、制作、测试的详细过程。本书在介绍开关电源的基础理论过程中，力求简化理论，通俗易懂，循序渐进，深入浅出，使初学者对开关电源有一个全面了解。

开关电源技术涉及模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术等多种学科，开关电源的设计与制作要求设计者具有丰富的实践经验，既要完成设计制作，又要懂得调试、测试与分析等。设计者只有拥有足够的经验才能实现开关电源的性能指标。希望读者能够在阅读本书的基础上，积极从事开关电源的设计、开发、制作及测试工作，从而达到理论与实践的统一。

本书共分11章，内容主要包括以下三大部分。

第1部分：开关电源的基本原理，包括第1～4章。其中，第1章介绍了开关电源的概念、特点、分类，以及它与线性电源的区别及主要性能指标。第2章介绍了开关电源中的电力电子元器件及特性，重点对常见的基本电力电子器件进行了介绍，包括元件外观图、性能特点等。第3章对基本PWM变换器的主电路拓扑进行了介绍，并重点对5种DC-DC电路的拓扑结构、工作原理、关键节点的波形图进行了论述。第4章说明了DC-DC变换中变压器所起的作用，并对单端正激式、单端反激式、半桥式、全桥式和推挽式电路这几种拓扑结构、工作原理进行了介绍，还给出了参数的计算方法。

第2部分：开关电源的设计，包括第5～8章。其中，第5章介绍了开关电源一次侧电路的设计，包括输入保护电路的设计，电磁干扰滤波器的设计，输入电路；开关管的选择及高频变压器的设计。第6章介绍了开关电源二次侧整流、滤波电路和反馈电路中的光耦和精密稳压器等。第7章以自激振荡式PWM控制电路、几种常用的PWM集成控制芯片TL494、SG3525、UC3842和单片开关电源集成芯片为例，重点介绍了PWM控制器的性能特点、引脚分布、工作原理等，并举例说明了其典型应用电路。第8章论述了开关电源印制电路板（PCB）的元器件布局及其布线的一些基本原则和要点，要求了解PCB设计的基本原则。

第3部分：开关电源应用实例，包括第9～11章。其中，第9章给出了开关电源的几种典型应用实例，包括升、降压式，正、反激式及桥式开关电源，并重点给出了典型应用实例的电路原理图，详细分析了每个实例的工作原理。第10章以电子设计竞赛中曾经出过的电源类题目为例，详细介绍了其整个设计过程，包括简易数控直流电压源，数控直流电流源设计及开关稳压电源设计。第11章对开关电源的测试进行了概述，给出了开关电源的性能指标、测试方法、测试记录、数据处理及高频变压器磁饱和的检测方法。

本书由陈纯锴主编，并编写了第1、3、4章，第5～8章由黑龙江科技学院的赵杰完成，第9～11章由黑龙江科技学院的姜艳秋完成，第2章由东北农业大学成栋学院的李广伟完成，全书由陈纯锴统稿。参加本书编写的还有吴雪梅、陈鹏、朱丹丹、王英明、陈义平、孙桂芝、江晓林等。

在本书的编写过程中，我们参阅了大量文献，在此对这些文献的作者表示诚挚的感谢。另外，还要感谢电子工业出版社的王敬栋编辑及其他工作人员，他们在本书的出版过程中给予了大力支持与帮助。由于编者水平有限，疏漏和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者