译 者
前 言
自作者前一本关于开关电源设计的书(《开关和线性电源及功率变换器设计》,1978年)出版以来,功率变换领域已有了许多改变。
这些改变的目的是要进一步缩小电源的体积。集成电路技术使在较小的空间里能集成更多的电路功能,它在减小电源系统的体积方面有重要作用。与十年前约1W/in3的功率密度相比,现在开关电源功率密度可达2~6W/in3。而新型谐振变换器技术使功率密度提高到了20~40W/in3。
可工作于更高开关频率的功率场效应管的采用,以及新型拓扑技术和集成了更多控制和监视功能的小型PWM集成电路芯片的出现都大大减小了当今电源的体积。所有这些新技术在本书中都有介绍。
作者在给美国各大电子公司工程师讲授现代开关电源设计的实践中发现,那些对基本原理有较好理解的人可以很容易地解决日常设计问题并能理解、掌握新技术。
为此,本书以教学引导的方法(In a Tutorial Way)介绍各种新技术,以使读者能理解不同电路效应的基本原理。书中还讨论了不同拓扑的关键波形及可选用的不同设计方案。本书力图避免使用未经推导的经验公式,所有影响设计结果的公式都从基本公式导出。
本书加强了磁设计的内容。这是考虑到大多数电源设计人员仅是电路专家,他们善于用通过示波器观察到的电压数值、电压尖峰波形来分析解决问题,而磁滞回线轨迹是难以用示波器观察到的。这样,电路专家可能会回避或不能很好解决磁设计问题,而把难题留给对电路特性如何影响磁设计不太了解的磁学专家。为此,本书力图加强磁学内容以纠正这种情况。
本书还增加了目前功率变换领域最热门的主题:功率因数校正、荧光灯电子镇流器和用于手提电脑的低输入电压电源。
本书正文和文献中经常出现的波形大部分为理想波形。但作者认为,从教学角度看,由实际工作电路测得的真实波形将更有价值。一个拍摄得到的带尖峰、振荡和畸变的波形将比手绘的理想波形传递更多的电路信息并可增加设计者的信心。本书提供了几种常用拓扑不同频率下拍摄得到的实际波形。
本书主要面向电源设计工程师和学习电源设计的本科生、研究生。对那些不从事电源原始设计,但对电源设计分析、评估、测试和调试有兴趣的人们也很有参考价值。
本书清晰地概括了几乎所有现代开关电源实用技术的要点内容。它的出版与无数对电源技术发展做出贡献的工程师、工业设计师和学者的努力是分不开的。