开关电源实例电路测试分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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葛中海 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121265310

商品编码：29729373708

包装：平装

出版时间：2015-08-01

基本信息

书名:开关电源实例电路测试分析与设计

：49.00元

售价：34.3元,便宜14.7元,折扣70

作者:葛中海

出版社：电子工业出版社

出版日期：2015-08-01

ISBN：9787121265310

字数：429000

页码：280

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书比较系统地介绍开关电源基础理论和应用实例，主要内容包括开关电源的基本理论（概述）、开关电源单元电路、自激式开关电源、他激式开关电源、低压DC-DC变换器、单片集成式开关电源及开关电源设计等知识。在书中，笔者提供许多开关电源实例，根据电路板反绘出原理图，结合关键节点的直流电压或交流波形，深入浅出地剖析了开关电源的工作原理，希望给读者以和启示。
本书面向实际需要，理论联系实际，通过大量具体的测试实验，通俗易懂地介绍开关电源的基础知识和特殊应用设计。

目录

作者介绍

文摘

序言

《电力电子变换器原理、分析与设计实践》 内容简介 本书聚焦于现代电力电子变换器这一核心技术领域，系统性地阐述了各类电力电子变换器的基本原理、深入的数学建模与分析方法，并结合丰富的工程实例，指导读者掌握从理论到实践的设计流程。本书旨在为从事电力电子相关研究、开发、教学和技术支持的工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一本全面、实用且深入的技术参考。 第一部分：电力电子变换器基础理论 本部分为后续深入探讨奠定坚实的理论基础。 电力电子器件特性与选型： 详细介绍功率二极管、功率三极管（BJT、MOSFET、IGBT）、晶闸管（SCR、GTO、IGCT）等关键电力电子器件的物理结构、工作原理、电特性参数（如导通压降、开关损耗、耐压能力、电流能力）以及在不同应用场景下的选型依据。重点分析器件的栅极驱动电路设计，确保器件的可靠、高效开关。 开关模式电源基础： 深入剖析开关模式电源（SMPS）的工作机理，包括脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）等控制策略。讲解不同拓扑结构（如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Cuk、Flyback、Forward、Half-Bridge、Full-Bridge）的基本工作模式、能量传递过程、电压电流关系以及各自的优缺点。 变换器性能指标与分析方法： 系统介绍评价变换器性能的关键指标，包括效率、功率密度、电磁兼容性（EMC）、动态响应速度、输出电压纹波、输入电流谐波等。详细阐述小信号模型建模方法，推导变换器的传递函数，为设计和控制提供依据。分析稳态分析和瞬态分析的数学工具。 第二部分：主流电力电子变换器拓扑及设计 本部分将深入讲解几种最常用且具有代表性的电力电子变换器拓扑，并提供详细的设计方法和实例。 DC-DC变换器详解： Buck（降压）变换器： 详细分析其基本工作原理、连续导通模式（CCM）和断续导通模式（DCM）的特点，讲解输出电压、输入电压、占空比之间的关系。提供电感、电容、开关器件的参数设计步骤，并给出实际设计案例，包括纹波计算、效率分析。 Boost（升压）变换器： 阐述其升压原理，分析CCM和DCM工作状态。详细介绍关键元件的参数计算，以及在过载和轻载下的设计考量。 Buck-Boost（升降压）变换器： 讲解其同时实现升压和降压的功能。分析其输出电压极性与输入电压极性的关系，并提供设计参数计算方法。 SEPIC (Single-Ended Primary-Inductor Converter) 和 Cuk 变换器： 深入分析这两种具有隔离功能的DC-DC变换器。讲解其能量存储和传递机制，分析电容耦合的作用，提供元件参数设计指南。 Flyback（返驰）变换器： 重点讲解其作为隔离型DC-DC变换器的应用。详细分析变压器的耦合电感、漏感、匝比等参数的设计，以及磁芯材料的选择。提供输出纹波、峰值电流的计算方法。 Forward（正激）变换器： 介绍其非隔离或隔离DC-DC转换功能。讲解其利用变压器初级绕组的磁复位（reset）机制，以及如何设计复位绕组。 DC-AC逆变器详解： 单相半桥和全桥逆变器： 阐述其工作原理，分析不同调制策略（SPWM、SVPWM）的应用。讲解如何输出纯净的正弦波，以及滤波器的设计。 三相逆变器： 深入介绍三相PWM逆变器的结构和控制。重点分析三相SPWM的产生原理，以及如何实现对输出电压幅值和频率的精确控制。讲解三相逆变器的共模电压抑制技术。 AC-DC整流器详解： 有源功率因数校正（APFC）技术： 详细介绍APFC电路的原理，包括升压型、降压型和升降压型APFC。分析如何降低输入电流谐波，提高功率因数，并满足相关电磁兼容标准。 多相整流器： 探讨六相、十二相整流器等，分析其降低纹波、提高功率因数的优势。 第三部分：电力电子变换器设计实践与进阶 本部分将从工程实践的角度出发，提供更深入的设计指导和前沿技术探讨。 控制环路设计与稳定性分析： 详细讲解电压模式控制、电流模式控制（峰值电流控制、平均电流控制）等主流控制方法的原理。通过 Bode 图、Nyquist 判据等方法对控制环路的稳定性进行分析。讲解补偿网络的設計，以获得良好的动态响应和稳定性。 滤波器设计与电磁兼容（EMC）： 深入分析输入滤波器和输出滤波器的设计原则，包括电感、电容的选型，以抑制开关噪声和纹波。讲解EMI/EMC防护措施，包括屏蔽、滤波、接地等，以及相关的测试标准和方法。 热设计与散热： 强调热管理在电力电子设计中的重要性。讲解热阻、散热器选型、自然对流和强制风冷等散热方式。通过热仿真工具的辅助，优化散热方案，确保器件在额定温度范围内可靠工作。 PCB布局布线优化： 阐述PCB布局布线对变换器性能的影响。讲解高频电流环路的优化，减少寄生参数，降低EMI。提供电源地、信号地的正确处理方法。 可靠性设计与失效分析： 探讨影响变换器可靠性的因素，包括元器件选型、工艺、应力分析等。介绍常见的失效模式及其预防措施。 集成化与智能化设计趋势： 介绍功率模块（Power Module）、SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）等宽禁带半导体材料在电力电子领域的应用及其带来的性能提升。探讨面向物联网（IoT）和新能源汽车等应用方向的智能化控制和通信接口设计。 本书特色 原理与实践并重： 理论分析深入透彻，同时紧密结合工程实际，提供大量实际设计案例和计算过程。 拓扑全面： 涵盖了从基础的DC-DC变换器到复杂的AC-DC整流器，以及隔离型和非隔离型等多种主流拓扑。 工程导向： 强调元器件选型、PCB设计、热管理、EMC等工程实践中的关键要素。 易于理解： 采用清晰的语言和逻辑结构，配合丰富的图示，便于读者理解。 前沿技术： 引入了宽禁带半导体材料、智能化控制等当前电力电子领域的热点技术。 本书将为读者提供一个扎实的电力电子变换器设计基础，帮助其独立完成高质量的电力电子产品设计。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排很有层次感，从基础的开关拓扑原理讲解开始，循序渐进地过渡到高效率、高功率密度设计的前沿技术。有一点让我感到非常舒心，那就是它在讲解一些复杂的数字控制算法时，并没有完全依赖于抽象的数学公式，而是巧妙地结合了DSP或MCU的实际编程实现思路。例如，在讨论数字电流环路补偿时，它不仅给出了S域的分析，还提供了离散化后的Z域表达式，并用伪代码的方式展示了如何在嵌入式代码中实现PID的调整和死区控制。这种“软硬结合”的叙述方式，极大地拓宽了我的视野，让我意识到现代电源设计已经不再是纯粹的模拟电路范畴。更难得的是，书中对电源的可靠性工程也有所侧重，探讨了MTBF（平均故障间隔时间）的预测和降低关键元器件失效风险的具体措施，这显示出作者对产品全生命周期管理的深刻理解。总而言之，这本书对于任何希望将电源设计水平提升到工程实践顶尖水平的专业人士来说，都是一本不可或缺的深度参考指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得很有吸引力，色彩搭配和排版都显得专业而沉稳，让人一看就知道这是一本技术性很强的实用手册。我本来以为这会是一本晦涩难懂的理论教科书，但翻开目录后才发现，它竟然涵盖了从基础概念到复杂应用的全方位内容。尤其让我惊喜的是，它对那些看似简单实则暗藏玄机的电路故障排查部分进行了深入剖析。比如，在讲解MOSFET驱动电路时，作者不仅罗列了公式，还结合实际焊接中的常见问题，手把手地教你如何用示波器捕捉到那些瞬态的尖峰电压，以及如何通过优化布局来抑制噪声。书中对于电磁兼容性（EMC）的章节尤其精彩，它不是简单地堆砌标准，而是用大量实际案例告诉你，为什么某个设计在实验室测试中合格，但一到现场就出现莫名其妙的干扰，并给出了行之有效的滤波和屏蔽方案。这种理论与实践紧密结合的叙事方式，对于正在进行产品研发的工程师来说，简直是如获至宝。我感觉作者不仅是一位理论专家，更是一位经验丰富的“老电工”，把那些别人不愿意公开的“坑”都给挖出来了。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，好的技术书籍不光要教会你“怎么做”，更要教会你“为什么这么做”。这本书在这一点上做得尤为出色。它在介绍各种保护电路——过流、过压、欠压锁定——时，并没有简单地堆砌datasheet上的推荐应用电路。相反，它深入挖掘了不同保护机制之间的协同与冲突。比如，它清晰地阐述了如何在高动态范围的输入电压下，精确设置电流限制阈值，以避免在冷启动时误触发保护，而在正常工作时又能有效保护功率器件。此外，对于热设计部分的论述也超出了我的预期。它不仅计算了热阻，还结合了实际PCB的热传导路径和气流模拟，提出了多层板散热策略的优化建议。读完这部分内容，我立刻回去审视了我手头正在开发的一个项目，发现之前为了节省成本而做的简化散热设计确实存在隐患。这本书带来的知识冲击力非常强，它迫使我重新审视了许多自认为已经掌握的“常识”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常务实，几乎没有太多华丽的辞藻，完全是以解决实际工程问题为导向。它对于如何选择合适的磁性元件，特别是变压器和电感，给出了极其详尽的指导。这部分内容是我在以往学习中感觉最缺失的环节——理论计算往往忽略了磁芯的饱和特性、绕组的集肤效应和邻近效应。书中通过详细的损耗计算模型，对比了不同铁氧体材料在特定开关频率下的表现，让我对电源效率的瓶颈有了更深层次的理解。特别是它对共模噪声抑制变压器的设计进行了专门的章节讲解，这对于需要通过严苛认证的产品来说至关重要。我尝试按照书中的指引，重新设计了一个绕组结构，结果发现，原本需要额外加装共模扼流圈来压制的噪声，在新结构下得到了显著的改善，这直接节省了BOM成本和PCB面积。这种直接能转化为实际效益的知识，是这本书最宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的篇幅相当可观，光是看到厚度就让人对其中包含的知识深度充满了期待。最让我印象深刻的是它对不同拓扑结构——比如反激、推挽、全桥乃至更复杂的LLC谐振电路——的详细建模与仿真验证过程。很多教材只是简单介绍原理，但这本书竟然连设计参数的选取依据、元件的容差对最终性能的影响都做了量化分析。我之前在设计一款隔离电源时，对输出电压纹波的控制一直感到很头疼，书中针对这个痛点给出的一个基于反馈环路补偿网络的优化思路，简直是茅塞顿开。它甚至还探讨了非线性负载下的系统稳定性问题，这一点在很多同类书籍中都是被忽略的“高级话题”。作者在行文间流露出一种严谨的科学态度，每一个结论都有数据支撑，每一个设计决策都有清晰的逻辑链条。它绝不是那种浮光掠影的“速成指南”，更像是一本可以放在手边，随时翻阅查阅的“工具书”，每一次重读都能发现新的细节和领悟。