开关电源工程化实用设计指南 从研发到智造

本书集理论与实践为有机一体，积累作者多年深厚的理论功底和丰富的经验，深入浅出介绍了开关电源技术和产品开发流程，是非常难得的经典专著。相信通过对本书的研读，初级工程师和学生可以快速掌握开关电源设计方法，有经验的工程师可以更加深刻理解开关电源中“细节决定成败”的精髓。

本书对消费性电源中的主流电源拓扑进行了实际案例设计和分析，逐步给出了完整的工程化产品从研发到制造的过程，并从产品生命周期的角度对消费性电源产品的设计、生产、维护等方面，给读者提供了足够的实例分析、标准解析、经验分享。作为一本以工程化实用性为导向的书籍，本书作者对当前电源的能效标准、安全标准、性能要求做了深刻解读，通过海量案例验证分析，给读者呈现了消费性电源产品从研发设计到生产，以及终端应用中的各种知识。本书适合刚进入电源设计行业，以及长期工作在电源产品设计行业的一线工程技术人员使用参考，同时也适合各大院校电力电子、电子信息工程、自动化等专业的师生作为指导教材或实验课程教材。

序
作者简介
第1章单级功率因数校正（PFC）电路工程化实用设计1
1.1功率因数（PF）的历史渊源1
1.1.1有功功率、无功功率及其他概念5
1.1.2位移因数和THD的各自影响7
1.2深度理解PF与THD9
1.3全球现行标准关于PF和THD的要求12
1.4产品真的需要这么严格的PF和THD要求吗23
1.5PF与THD优化的工程化方法25
1.5.1单级反激式APFC电路和双级APFC电路26
1.5.2单级反激式APFC电路应用中的问题27
1.6单级PFCLED驱动电源工程研发实例29
1.6.1元器件工程化设计指南—降额设计29
1.6.2LED驱动电源一般性能指标要求38
1.6.3单级PFC的变压器选型38
1.6.4Mathcad理论计算40
1.6.5工程化验证分析43
1.7光闪烁以及对策58
1.7.1光闪烁的背景58
1.7.2一些评价指标60
1.7.3光闪烁的评价测试方法63
1.7.4光闪烁的现行法规要求65
1.7.5改善闪烁的技术方案及生产制造的问题71
1.7.6一个具体产品的测试结果及分析74
1.8参考文献76
第2章准谐振反激电源的工程化设计78
2.1能效是永恒的追求78
2.1.1现行全球主流能效标准概览79
2.1.2如何提升效率并满足能效要求84
2.2准谐振（QR）的工作原理深入解析92
2.2.1波形振荡的定性和定量分析92
2.2.2定性以及定量分析两个振荡的频率94
2.3APFC+QR Flyback拓扑的研发工程实例95
2.3.1本项目主要指标95
2.3.2Mathcad理论计算97
2.3.3电压环和电流环分析101
2.3.4不同工况下实测波形分析104
2.4有源钳位拓扑122
2.5参考文献124
第3章LLC谐振半桥变换器工程化设计125
3.1谐振电路的起源125
3.1.1什么是谐振125
3.1.2LLC重新得到重视128
3.2基本谐振拓扑比较129
3.2.1串联谐振变换器129
3.2.2并联谐振变换器131
3.2.3串并联谐振变换器132
3.2.4从LCC到LLC133
3.2.5LLC架构的选择136
3.3LLC现有的分析方法及不足137
3.3.1两个谐振频率的由来137
3.3.2通俗易懂介绍FHA138
3.3.3现存各种各样的LLC设计参考资料141
3.3.4FHA的缺陷和误差141
3.4工作状态的变化144
3.4.1不同情况下的增益144
3.4.2ZVS实现的条件147
3.4.3上谐振或下谐振的选择148
3.5LLC简化设计步骤150
3.6工程化验证150
3.6.1LLC稳态关键点波形152
3.6.2LLC其他工况下的波形157
3.7其他难点和可选择的方案164
3.8参考文献165
第4章电磁兼容（EMC）与安规认证工程化设计167
4.1易混淆的概念167
4.2A类和B类168
4.3电磁干扰（EMI）测试过程中遇到的问题169
4.3.1测试实验室里的秘密169
4.3.26dB裕量的故事170
4.3.3EMI测试过程的小技巧172
4.3.4CDN代替测试方法173
4.4工程设计中EMC的考虑174
4.4.1EMC与产品成本的关联度174
4.4.2工作频率的选择176
4.4.3具体案例分析178
4.5工程设计中对安规的考虑195
4.5.1安规的本质意义195
4.5.2主要安规标准196
4.5.3熔断器、熔断电阻器、铜箔等196
4.5.4爬电距离与电气间隙的真实情况206
4.5.5绝缘耐压与距离的确定208
4.5.6海拔的影响212
4.5.7安规标准中的单一故障失效与异常状态214
4.6统一的标准IEC 62368—1224
4.7本章小节226
4.8参考文献227
第5章研发到智造的经验误区及失效分析228
5.1示波器应用相关问题229
5.1.1关于探头229
5.1.2三剑客：带宽、采样率、存储深度234
5.1.3差分电压、浮地测量236
5.1.4纹波电压测试238
5.1.5纹波电流测试240
5.1.6示波器未来的形态241
5.2IoT辅助电源设计误区242
5.2.1一般指标要求244
5.2.2纹波及动态要求246
5.3待机功耗测试的误区249
5.4电容替换的误区250
5.5开机浪涌电流的意义254
5.6从零到无穷的过程258
5.7失效分析的基本流程263
5.88D报告的意义264
5.9典型失效案例解析266
5.9.1失效案例1——雷击浪涌失效266
5.9.2失效案例2——整流桥后薄膜电容失效269
5.9.3失效案例3——色码以及工字电感失效272
5.9.4失效案例4——LED多路并联不均失效274
5.9.5失效案例5——电源开机启动时间不合规277
5.9.6失效案例6——0~10V调光隔离相关问题281
5.9.7失效案例7——恶劣应用环境下高压打火失效286
5.9.8失效案例8——感性容性混合负载的情况289
5.9.9失效案例9——照明产品中的噪声问题290
5.9.10失效案例10——高压线性恒流电路方案应用问题295
5.9.11失效案例11——LED灯的微亮与“鬼火”问题297
5.9.12失效案例12——系统中金属基板共模浪涌的处理299
5.9.13失效案例13——LED灯与灯具的耐压测试失效301
5.9.14失效案例14——智能照明中调色和调光斩波MOSFET失效303
5.9.15失效案例15——智能照明中重启或频繁闪烁问题313
5.9.16失效案例16——电子产品外壳融化失效319
5.10小结330
5.11参考文献330