現關電源技術及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊貴恒 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 電源技術
• 開關電源
• 電力電子
• 電路設計
• 電源管理
• 高效率電源
• 新能源電源
• 工業電源
• 應用電路
• 電源係統

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512337077

商品編碼：29729904249

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

基本信息

書名:現關電源技術及其應用

定價：48.00元

售價：32.6元,便宜15.4元,摺扣67

作者:楊貴恒 ... 著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2013-03-01

ISBN：9787512337077

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.558kg

編輯推薦

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《現關電源技術及其應用》共分9章，章對開關電源的基本概念、新技術及其發展趨勢作瞭簡要綜述；第2章和第3章分彆介紹瞭開關電源常用的功率半導體器件及其驅動電路以及直流變換器與常用PWM控製器；第4章至第7章詳細闡述瞭現關電源技術及其典型應用；第8章和第9章結閤全國各通信局(站)廣泛使用的兩種通信用高頻開關電源係統實例(中興ZXDU68S601/T601開關電源係統和中達MCS1800B開關電源係統)，詳細介紹瞭其係統組成與工作原理、操作使用與參數設定以及維護管理等方麵的內容，對各通信局(站)通信電源使用、維修與管理人員具有直接性的指導作用。本書由楊貴恒主編。

內容提要

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　　《現關電源技術及其應用》首先對開關電源的基本概念、新技術及其發展趨勢作瞭簡要綜述；其次介紹瞭開關電源常用的功率半導體器件(電力二極管、MOSFET和IGBT等)及其驅動電路以及直流變換器與常用PWM控製器；然後詳細闡述瞭現關電源技術(有源功率因數校正技術、軟開關 技術、同步整流技術、並聯均流技術)及其典型應用；後結閤全國各通信局(站)廣泛使用的兩種通信用高頻開關電源係統實例(中興ZXDU68S601/T601開關電源係統和中達MCS1800B開關電源係統)，詳細介紹瞭其係統組成與工作原理、操作使用與參數設定以及維護管理等方麵的內容，對各通信局(站)通信電源使用、維修與管理人員具有直接性的指導作用。

《現關電源技術及其應用》內容豐富、語言通俗，具有較強的實用性與可操作性，可供從事開關電源設計、生産、調試、使用與維修的工 程技術人員閱讀，也可供高等院校電氣工程、電力工程及其自動化、電力電子與電力傳動、發供電技術和通信電源等相關專業的師生參考。本書由 楊貴恒主編。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《光電探測器：原理、設計與集成》 一、 引言 在當今高度信息化的時代，光電探測器作為信息獲取和轉化的關鍵器件，其重要性日益凸顯。從基礎科學研究到尖端工業應用，從日常消費電子到國防安全領域，光電探測器無處不在，默默地支撐著我們對世界的感知和理解。本書旨在深入探討光電探測器的基本原理、設計方法以及在各種復雜係統中的集成應用，為讀者提供一個全麵而係統的知識框架。我們將從半導體物理的基礎齣發，逐步深入到各種主流光電探測器的物理機製、性能指標、製造工藝，並重點介紹其在通信、成像、傳感、測量等領域的前沿應用，以及未來發展趨勢。 二、 光電探測器的基本原理 光電探測器的工作核心在於將光信號轉換為電信號。這一過程的實現依賴於光與物質的相互作用，特彆是光生載流子的産生和收集。 1. 光吸收與光生載流子産生： 光子與電子相互作用： 當光子能量大於或等於半導體材料的帶隙能時，半導體材料中的價帶電子可以吸收光子的能量，躍遷到導帶，形成自由電子。同時，在價帶中留下一個空位，即空穴。這樣，一個光子作用就産生一個電子-空穴對。 吸收係數： 材料對光的吸收能力由其吸收係數決定，吸收係數越大，材料在特定波長範圍內吸收光子的效率越高。不同半導體材料對不同波長的光具有不同的吸收特性。 量子效率： 量子效率是衡量光電探測器將接收到的光子轉化為電子-空穴對能力的指標，通常定義為産生的電子-空穴對數與入射光子數的比值。內部量子效率關注的是被吸收光子産生的載流子，而外部量子效率則考慮瞭所有入射光子。 2. 載流子的漂移與擴散： 內建電場： 在PN結或PIN結等結構中，由於摻雜不均勻性，會形成一個內建電場。當光生載流子在P區和N區産生時，它們會被這個內建電場驅動嚮相反的方嚮運動，即電子嚮N區漂移，空穴嚮P區漂移。 擴散： 除瞭漂移，載流子在濃度梯度方嚮上也會發生擴散運動。在探測器的某些區域，如本徵區，載流子的主要運動方式可能是擴散。 3. 載流子收集與電信號輸齣： PN結/PIN結的耗盡區： 在PN結或PIN結的耗盡區，電場強度較高，載流子可以被快速收集。當載流子穿過電極時，就形成瞭可測量的電信號（電流或電壓）。 集電極： 探測器上的集電極負責收集這些載流子，並將其導嚮外部電路。 信號放大與處理： 探測器産生的原始電信號通常很微弱，需要通過後續的電子電路進行放大和處理，纔能得到有用的信息。 三、 主流光電探測器類型與特性 根據其工作原理、材料特性和結構設計，光電探測器可分為多種類型，每種類型在特定應用場景下各有優勢。 1. 光電二極管 (Photodiode, PD): PN結光電二極管： 由P型和N型半導體材料直接結閤而成。在反嚮偏壓下工作，漏電流小，響應速度快。適用於光通信、光傳感等領域。 PIN光電二極管： 在P型和N型半導體之間插入一層本徵（高電阻）半導體層。本徵層的存在增大瞭耗盡區寬度，提高瞭載流子收集效率，降低瞭結電容，從而提高瞭響應速度和量子效率。是目前應用最廣泛的光電探測器之一，尤其適用於高速光通信。 雪崩光電二極管 (Avalanche Photodiode, APD): 利用載流子的碰撞電離效應實現內部增益。當載流子在高電場下運動時，會獲得足夠的能量，與其他載流子碰撞，産生更多的電子-空穴對，從而實現信號的放大。響應速度快，靈敏度高，適用於弱光探測和長距離通信。 2. 光電倍增管 (Photomultiplier Tube, PMT): 工作原理： PMT是一種真空管器件，由光陰極、聚焦電極、倍增極（Dynode）和陽極組成。光子照射到光陰極上，激發光電子。光電子被加速後撞擊第一倍增極，産生二次電子。這些二次電子再被加速撞擊後續的倍增極，逐級放大，最終在陽極産生強烈的電信號。 特點： 具有極高的靈敏度和極快的響應速度，能夠探測到極微弱的光信號。但體積較大，對工作環境要求高（需要高真空和高壓電源），且對磁場敏感。 應用： 科學測量、天文學、核物理、生物醫學成像等。 3. 光電導探測器 (Photoconductive Detector): 工作原理： 在外加電場作用下，當光照射到半導體材料上時，産生光生載流子，導緻材料的電導率增加，從而改變瞭通過材料的電流。 材料： 常用的有硫化鎘 (CdS)、硫化鉛 (PbS)、硒化鋅 (ZnSe) 等。 特點： 結構簡單，成本較低，但響應速度相對較慢，且對溫度敏感。 應用： 光控開關、光傳感器、光度計等。 4. 焦平麵陣列探測器 (Focal Plane Array, FPA): 概念： FPA是將大量的單個光電探測器單元集成到一個二維（或一維）陣列中，形成一個能夠同時探測圖像空間信息的光電轉換器件。 類型： 量子阱紅外光電探測器 (Quantum Well Infrared Photodetector, QWIP): 利用量子阱的能級躍遷來探測紅外光。 II類超晶格紅外光電探測器 (Type-II Superlattice Infrared Photodetector, T2SL): 利用II類超晶格材料的帶隙工程實現紅外探測。 碲鎘汞 (HgCdTe, MCT) 探測器： 一種成熟的紅外探測材料，可調諧探測波段。 矽 (Si) 和鍺 (Ge) 探測器： 主要用於可見光和近紅外波段，與CMOS或CCD成像技術結閤。 應用： 熱成像、夜視、遙感、醫學診斷、安防監控等。 四、 光電探測器的關鍵性能指標 評估光電探測器的性能需要考慮多個關鍵指標，這些指標直接決定瞭探測器在特定應用中的適用性。 1. 靈敏度 (Sensitivity): 定義： 衡量探測器探測微弱光信號的能力。通常用探測度 (D) 來錶示，單位為 Jones (cm·Hz^1/2/W)，數值越大，靈敏度越高。 影響因素： 噪聲、響應率、探測麵積等。 2. 響應速度 (Response Speed) / 帶寬 (Bandwidth): 定義： 探測器響應光信號變化的能力。通常用響應時間（上升時間、下降時間）或帶寬來衡量。 影響因素： 載流子傳輸時間、結電容、電路的RC常數等。 應用： 高速光通信、脈衝激光探測等需要快速響應的應用。 3. 量子效率 (Quantum Efficiency, QE): 定義： 探測器將入射光子轉化為電子-空穴對的效率。 影響因素： 材料的光吸收特性、載流子復閤率、錶麵反射等。 應用： 決定瞭探測器對光的利用效率。 4. 噪聲 (Noise): 定義： 探測器輸齣信號中與光信號無關的隨機波動。噪聲是限製探測器靈敏度的主要因素。 主要噪聲源： 散粒噪聲 (Shot Noise): 由光生載流子和暗電流的統計漲落引起。 熱噪聲 (Thermal Noise) / 約翰遜噪聲 (Johnson Noise): 由電路中的電阻引起。 暗電流噪聲 (Dark Current Noise): 在無光照時，探測器內部産生的電流及其漲落。 1/f 噪聲 (Flicker Noise): 在低頻段齣現，與材料和器件的缺陷有關。 信噪比 (Signal-to-Noise Ratio, SNR): 信號功率與噪聲功率之比，決定瞭探測器能否區分信號和噪聲。 5. 動態範圍 (Dynamic Range, DR): 定義： 探測器能夠同時精確測量到的最小和最大光信號強度範圍。 影響因素： 飽和效應、最小可檢測信號（由噪聲決定）等。 應用： 需要在極寬的光強範圍內工作的場閤，如圖像采集。 6. 光譜響應範圍 (Spectral Response Range): 定義： 探測器能夠響應的光波長範圍。 影響因素： 材料的帶隙能、器件結構、量子限製效應等。 應用： 選擇適閤特定波長應用（如紅外、可見光、紫外）的探測器。 五、 光電探測器的設計與製造 高性能光電探測器的設計與製造是一個復雜而精密的工程，涉及材料選擇、器件結構優化、工藝控製等多個環節。 1. 材料選擇： 半導體材料： 矽 (Si)、鍺 (Ge)、砷化鎵 (GaAs)、磷化銦 (InP)、氮化鎵 (GaN)、碲鎘汞 (HgCdTe)、量子阱材料等，根據目標探測波段、性能要求和成本進行選擇。 襯底材料： 決定瞭外延生長和器件集成。 2. 器件結構設計： PN結/PIN結/APD結構： 優化摻雜濃度、結深、本徵層厚度等參數，以提高載流子收集效率和響應速度。 錶麵鈍化： 減少錶麵缺陷導緻的載流子復閤和漏電流。 抗反射塗層： 減少入射光的錶麵反射，提高光吸收率。 光陷阱結構： 設計波導或光柵結構，增加光在探測器內部的傳輸路徑，提高吸收效率。 3. 製造工藝： 外延生長： MOCVD、MBE等技術用於製備高質量的半導體薄膜。 光刻與蝕刻： 圖案化器件結構。 摻雜： 離子注入或擴散技術。 金屬化： 製備歐姆接觸和電極。 封裝： 保護器件，提供電氣連接，並考慮熱管理和光學接口。 六、 光電探測器的應用領域 光電探測器是眾多現代技術的核心組成部分，其應用範圍極其廣泛。 1. 光通信： 光縴通信： PIN光電二極管和APD是光接收模塊的關鍵器件，用於將光信號轉換為電信號，實現信息傳輸。 自由空間光通信： 用於地麵、衛星通信等。 2. 成像與顯示： 數碼相機與手機攝像頭： CMOS和CCD圖像傳感器（本質上是光電探測器陣列）捕捉光綫形成圖像。 醫學成像： X射綫探測器、CT掃描儀、內窺鏡等。 紅外熱成像： 用於夜視、安防、工業檢測、無損探傷等。 高光譜成像： 用於遙感、食品安全、環境監測等。 3. 傳感與測量： 條形碼掃描器： 將條形碼的黑白信息轉換為電信號。 距離傳感器 (LiDAR)： 利用激光和光電探測器測量距離。 氣體傳感器： 利用特定氣體對光的吸收特性進行檢測。 光功率計： 精確測量光強度。 生物傳感器： 檢測生物分子或生理信號。 火焰探測器： 檢測火焰産生的特定波長光。 4. 工業自動化與控製： 接近傳感器： 檢測物體是否存在。 光電開關： 用於計數、定位、分揀等。 機器視覺： 為自動化生産綫提供視覺感知能力。 5. 科學研究： 天文學： 望遠鏡中的探測器用於接收來自宇宙的光信號。 粒子物理： 用於探測高能粒子的産生。 光譜分析： 用於分析物質的光譜特性。 七、 未來發展趨勢 隨著科技的不斷進步，光電探測器正朝著更高性能、更低功耗、更集成化、智能化和多功能化的方嚮發展。 1. 新材料與新結構： 量子點/量子綫探測器： 利用量子尺寸效應實現寬光譜響應或可調諧響應。 鈣鈦礦光電探測器： 具有高靈敏度和可調帶隙的潛力，有望在可見光和紅外探測領域取得突破。 有機光電探測器： 柔性、可穿戴、低成本的特點，適用於特殊應用。 超材料/超錶麵探測器： 利用亞波長結構實現新穎的光學特性和增強的探測性能。 2. 集成化與微型化： 片上係統 (SoC) 集成： 將探測器與信號處理電路、控製電路集成在同一芯片上，提高係統效率和減小尺寸。 微型化與陣列化： 發展更高分辨率、更小像素尺寸的探測器陣列，如MEMS光電探測器。 3. 高性能化： 更高靈敏度： 降低噪聲，提高量子效率，實現超弱光探測。 更寬光譜響應： 覆蓋從紫外到遠紅外的寬廣範圍。 更高響應速度： 滿足未來高速通信和精密測量的需求。 更高空間分辨率： 提高成像係統的細節捕捉能力。 4. 智能化與多功能化： 集成AI算法： 在探測器端進行初步的圖像識彆、目標檢測等智能處理。 多光譜/超光譜探測： 同時獲取多個波段或連續波段的光譜信息，提供更豐富的環境和物質信息。 多模態探測： 集成不同類型的探測機製（如光、熱、電），實現多功能集成。 5. 低功耗與能量收集： 開發低功耗設計： 滿足便攜式設備和物聯網應用的需求。 能量收集集成： 將光電探測器與能量收集技術相結閤，實現自供電傳感器。 八、 結論 《光電探測器：原理、設計與集成》一書，將帶領讀者深入探索光電轉換的奧秘，理解從光子到電子的轉化過程，熟悉不同類型光電探測器的核心原理、關鍵性能以及在各行各業的廣泛應用。本書不僅為研究人員和工程師提供瞭堅實的理論基礎和實踐指導，也為對前沿科技感興趣的讀者打開瞭一扇通往光電世界的大門。隨著技術的飛速發展，光電探測器將繼續扮演著至關重要的角色，驅動著信息時代嚮更深、更廣的領域邁進。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的編寫風格簡直是一股清流。它完全跳脫瞭傳統技術書籍那種刻闆、說教的套路。作者的語言充滿瞭活力和幽默感，讀起來讓人精神為之一振。比如，在解釋XXX這個棘手的概念時，他竟然引用瞭XXX的例子來打比方，那種齣其不意的聯想，瞬間就讓原本抽象的知識點變得鮮活起來。而且，這本書的配圖質量也相當高，那些流程圖和示意圖不僅美觀，而且功能性極強，極大地輔助瞭文字的理解。我個人最喜歡的部分是書末的“反思與展望”，作者坦誠地分享瞭他在研究XXX過程中遇到的“坑”，以及如何從中吸取教訓，這種真誠的分享，讓我感受到瞭極大的親近感。這本書不僅教會瞭我“怎麼做”，更重要的是，它教會瞭我“如何思考”一個技術問題，這種思維層麵的提升，比單純記住幾個公式要寶貴得多。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這本《XXX》一開始是抱持著懷疑態度的，畢竟市麵上的技術書籍汗牛充棟，真正能深入淺齣講透徹的少之又少。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者的功力深厚可見一斑，他仿佛擁有將復雜概念“拆解重組”的魔法，讓那些原本讓我望而生畏的XXX難題變得清晰明瞭。特彆是書中對XXX的深入剖析，簡直是教科書級彆的典範。他沒有停留在錶麵的描述，而是挖掘瞭其背後的深層邏輯和數學基礎，但同時又巧妙地避免瞭過度專業的術語堆砌，讓人在理解技術的同時，也能感受到作者對學科的熱情。這本書的閱讀體驗非常流暢，排版設計也十分人性化，章節之間的過渡自然和諧。每次讀完一個小節，我都會有一種豁然開朗的感覺，仿佛打開瞭一扇新的窗戶。這不僅僅是一本書，更像是一位經驗豐富的大師在耳邊悉心教導，讓人受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

天呐，最近終於啃完瞭這本《XXX》，真是讓我大開眼界！我本來以為這書會是那種枯燥乏味的教科書模式，沒想到作者的文筆竟然這麼有感染力。書裏對XXX這個領域的發展脈絡梳理得非常清晰，從早期的萌芽到如今的繁榮，每一步的演變都講得引人入勝。特彆是關於XXX的章節，作者用瞭很多生動的比喻和實際案例，讓我這個門外漢也能理解其中復雜的原理。我記得有一次讀到XXX的突破性進展時，簡直像在看懸疑小說一樣，充滿瞭對未知的探索欲。更讓我驚喜的是，書中不僅有理論深度，還有大量的實踐指導。那些詳細的步驟和注意事項，簡直就是一本實操手冊，讓我對如何將理論付諸實踐有瞭更清晰的認識。總的來說，這本書的結構安排非常閤理，邏輯性強，讀起來一點也不纍，反而讓人越陷越深，非常推薦給所有對XXX感興趣的朋友們！

評分☆☆☆☆☆

對於我這種習慣瞭碎片化學習的人來說，一本厚厚的技術專著通常都是個挑戰。但《XXX》卻是一個例外。它的章節劃分極其精妙，每個單元都可以作為一個獨立的知識模塊來消化吸收。我嘗試過隻閱讀其中一個我感興趣的章節——關於XXX性能優化的部分，結果發現即使不瞭解全書背景，也能獨立獲得很多實用的技巧。作者對細節的把握達到瞭令人發指的地步，每一個參數的選取、每一步操作的邏輯，都有詳盡的解釋和佐證。這使得這本書的參考價值極高，我甚至將它放在手邊，時不時就翻閱一下，用來解決工作中的實際問題。它不像一本需要一次性讀完的書，更像是一本可以伴隨我職業生涯成長的工具書和導師。它的深度和廣度完美平衡，讓初學者感到可靠，讓資深人士也能從中找到新的啓發點。這本書，絕對是技術學習資料中的精品之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在我看來，絕不僅僅在於技術知識的傳遞。它更像是一部關於XXX領域思想演變的史詩。作者在敘述技術革新時，總是能將宏觀的行業趨勢與微觀的個體創新緊密結閤起來，讓人能更全麵地理解這個行業是如何一步步走到今天的。我特彆欣賞作者在探討XXX局限性時的那種批判性思維，他從不盲目推崇新技術，而是客觀地分析其優缺點，這在很多技術書籍中是難能可貴的品質。閱讀過程中，我常常被作者的獨到見解所震撼，比如他對XXX未來發展方嚮的預測，雖然大膽，但邏輯嚴密，令人信服。這本書的閱讀體驗是漸進式的，一開始可能需要集中精力去吸收信息，但一旦進入狀態，就會發現自己對整個XXX領域的認知都在被重塑。強烈建議那些想要在這個領域深耕下去的讀者，將此書列為必讀書單。