1、开关电源技术教学大纲开关电源技术教学大纲Switching Power Supply Techniques课程编号：2002222 学时：24适用专业：电气工程及其自动化 学分：1.5执笔人： 编写日期：2002年07月一、课程性质和目的课程性质：主要研究现代通信电源、计算机电源和网络电源的电路结构和设计技术，是电气工程专业的专业技能课。本课程讲述开关电源直接型和隔离型的基本拓扑电路，及其各自的特点和应用范围；开关元器件（包括开关器件、电容、电感、变压器等）的设计选择方法；开关电源的吸收回路和热设计技术；零开关损耗的基本电路；实际开关电路的电磁兼容性设计。主要目的：培养学生 1、了解电力电子元
2、器件在高频开关工作状态下的工作特性，掌握它们在实际应 用中的注意要点和选择原则； 2、熟悉DC/DC变换器的拓扑结构，掌握不同形式变换器电路的应用特点和范围； 3、掌握开关元器件（包括电容、电感、变压器等）的设计选择方法； 4、掌握常见吸收回路和热损耗设计技术，熟悉电磁噪声常见的抑制方法； 5、熟悉开关电源实际电路的设计路线，掌握其设计技能。二、课程教学内容1开关稳压电源概述掌握线性电源和开关电源的优缺点，了解开关电源的现状和发展情况。2开关电源基本拓扑结构了解开关电源直接式6种基本拓扑结构：Buck converter, Boost converter, Buck-Boost convert
3、er, Cuk converter, Sepic converter和Zeta converter，掌握Buck converter的分析方法；熟悉隔离式5种基本电路：单端正激式变换器、单端反激式变换器、推挽式变换器、半桥式变换器和全桥式变换器。3隔离式dc/dc变换器掌握隔离式DC/DC变换器的工作原理和特点，熟悉各种变换器的元器件选择方法。重点：单端正激式变换器和单端反激式变换器中变压器的特点和磁通复位原理，全桥式变换器抗偏磁方法。4开关电源的控制方法了解开关电源的两种控制模式：电压型和电流型。熟悉两种控制方法的优缺点。重点掌握电压型控制方式的电路设计。难点：控制方法的稳定性和电流型控制方
4、法的补偿问题。5磁性材料和磁路基本定律通过电路基本定律引出磁路基本定律。了解磁性材料的分类和特点。掌握磁路基本定律。 重点：磁路连续性定律、安培环路定律。磁导率和电感的定义。6变压器电感设计的共性问题。磁芯的磁化方式、材料特性、居里温度等问题。导体的直流电阻和交流电阻，集肤效应和邻近效应。 重点：集肤效应、铜损和铁损问题。7 高频变压器和电抗器的设计。重点掌握高频变压器和电抗器的设计步骤。熟悉变压器和电抗器线圈的绕制方法。难点：电感气隙大小的确定。8开关损耗和吸收回路了解变换器电路的损耗构成，掌握开关损耗与吸收电路的关系。熟悉常见的开关电源吸收回路形式。掌握RCD吸收回路的参数选择。9开关电源
5、热设计掌握热阻的概念和开关损耗的计算。了解散热器与热阻的关系。熟悉温升的计算。10开关稳压电源的电磁兼容初步掌握噪声定义。了解变压器噪声及其抑制措施，熟悉开关电源电路的低电磁干扰设计措施。11DC/DC变换器软开关技术初步。 了解软开关的基本概念和种类。三、课程教学的基本要求 本课程学时数少，鼓励并要求学生以自学为主，课堂上主要任务是讲解重点应该掌握的内容和学生学习中遇到的疑难问题，以及了解学生对所要求内容的掌握程度。 1、课堂教学：讲授与讨论相结合，理论讲授为主和实物照片演示为辅相结合，板书中对各种专业名词用英文注明； 2、辅助教学资料：电子课件以电路试验和仿真结果、实物照片和测试波形照片为
6、主，既便于同学理解所学内容，又赋予了实验教学的效果。； 3、课后思考题：每讲课后，留1道思考题，让同学课后对所学的内容进行总结。根据具体情况，有时需收取同学的对思考题的回答。4、考试：考试是测试学生对所学知识掌握程度。由闭卷考试和专题设计两部分组成。本门课的成绩由思考题的回答、笔试成绩和设计成绩三部分组成。四、本课程与其它课程的联系及分工本课程的先修课程为电路分析、电力电子学等。这两门课程中的电路基本分析方法和可控开关各种电路及其换相过程分析方法是本课程的基础。五、建议教材及教学参考书 1 张占松，蔡宣三开关电源的原理与设计北京电子工业出版社，19992 Abranham I. Pressman. Switching Power Supply Design, 2nd edition. McGraw-Hill Inc，19983 王水平，付敏江开关稳压电源原理设计与实用电路西安：西安电子科技大学出版社，19974 郑琼林，耿文学电力电子电路精选常用元器件实用电路设计实例北京电子工业出版社，19965 阮新波，严仰光直流开关电源的软开关技术北京：科学出版社，2000 6 IEEE&IEE Publications7 诸邦田电子电路实用抗干扰技术北京人民邮电出版社，19942 / 2
