开关电源设计入门 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

沙占友等 著

图书标签:

• 开关电源
• 电源设计
• 电力电子
• SMPS
• 电路设计
• 电子工程
• 入门
• 电源技术
• 变压器
• 控制电路

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512332560

商品编码：1027669508

出版时间：2013-01-01

  详情信息：

  Product Details 基本信息

ISBN-13 书号:9780230236172

出版社:Palgrave MacMillan

Publication Date 出版日期:2010-10-15

Product Dimensions 商品尺寸:85x55x7cm

Shipping Weight 商品重量:0.085kg

Shipping Weight Language 语种:English

pages 页数:211

《电源工程原理与实践》 深入解析现代电力电子核心技术，赋能工程师驾驭复杂电源系统 在当今高度数字化的世界中，电力电子技术已成为驱动从消费电子产品到工业自动化、通信基站乃至电动汽车等一切事物的核心动力。理解并掌握高效、稳定、可靠的电源设计，是每一位电子工程师不可或缺的关键技能。本书——《电源工程原理与实践》，旨在为广大电子工程专业学生、研发工程师以及技术爱好者提供一套系统、深入且贴近实际的电力电子技术学习框架。我们不侧重于某个特定类型的电源（如本书提及的“开关电源”），而是从更宏观、更基础的层面，剖析电力电子转换的普遍性原理，探讨各种拓扑结构背后的设计哲学，并强调在实际应用中可能遇到的挑战与解决方案。 本书核心内容涵盖： 第一部分：电力电子基础理论与器件 电能转换的基本概念： 我们将从最基础的电能转换原理出发，介绍AC-DC（交流到直流）、DC-DC（直流到直流）、DC-AC（直流到交流）以及AC-AC（交流到交流）等基本转换过程。详细讲解能量存储（如电容、电感）在电能转换中的关键作用，以及能量传递的效率问题。 核心电力电子器件详解： 本部分将深入剖析现代电力电子系统中扮演关键角色的各种半导体器件。 二极管： 从整流二极管到肖特基二极管，探讨其导通压降、反向恢复特性对效率的影响。 晶体管家族： Bipolar Junction Transistors (BJTs)、Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs) 和 Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs) 是功率控制的核心。我们将详尽讲解它们的结构、工作原理、电压电流特性、开关损耗（包括开通损耗和关断损耗）、导通损耗，以及选择不同器件的考量因素，例如RDS(on)对导通损耗的影响，以及栅极电荷和输出电容对开关速度和损耗的影响。 可控硅家族 (Thyristors)： 包括普通晶闸管(SCR)、双向晶闸管(TRIAC)、门极可控式晶闸管(GTO)等。分析它们的触发机制、关断方式，以及在高功率场合的应用优势与局限。 功率集成器件 (Power Integrated Circuits, PICs)： 介绍集成了驱动电路、保护电路以及功率器件的IC，它们如何简化设计，提高集成度和可靠性。 驱动与隔离技术： 功率器件的有效驱动是实现高效开关的关键。我们将探讨各种栅极驱动电路的设计，包括电平移位、信号隔离（如光耦、隔离变压器、电容耦合），以及高边驱动和低边驱动的差异与应用。 第二部分：电力电子变换器拓扑与设计 DC-DC变换器： 这是现代电子设备中最普遍的电源类型。 非隔离型DC-DC变换器： Buck (降压) 变换器： 详细推导其工作原理、电压转换比、占空比控制，分析电感电流纹波、输出电压纹波的产生原因及抑制方法。 Boost (升压) 变换器： 同样进行原理推导、电压转换比分析，重点关注电感能量存储与释放过程，以及输出电流的连续性问题。 Buck-Boost (升降压) 变换器： 讲解其能实现输出电压小于或大于输入电压的功能，分析其工作模式和拓扑特点。 SEPIC (单端有源桥式转换器) 和 Cuk (库克) 变换器： 介绍这些具有电容储能环节的变换器，分析它们在隔离、纹波抑制方面的特性。 隔离型DC-DC变换器： 隔离是安全和多路输出的关键。 Flyback (返驰) 变换器： 讲解其通过变压器进行能量存储和传递的原理，适合低功率、多输出应用，分析变压器设计的重要性。 Forward (正激) 变换器： 介绍其通过变压器直接传递能量的原理，适合中等功率应用，分析磁复位电路的作用。 Push-Pull (推挽) 变换器： 讲解其利用变压器半周期工作的原理，提高功率传输能力。 Half-Bridge (半桥) 和 Full-Bridge (全桥) 变换器： 介绍这些结构在更高功率应用中的优势，分析其对变压器和功率器件的要求。 AC-DC变换器（整流器）与功率因数校正 (PFC)： 线电压整流： 从简单的半波、全波整流，到桥式整流，分析其输出的纹波特性。 无源PFC： 介绍通过增加滤波电感等实现的基本功率因数提升方法。 有源PFC： 重点讲解主动式功率因数校正技术，包括升压型PFC、Buck-Boost型PFC等，分析其如何使输入电流波形逼近正弦波，从而提高功率因数，满足国际谐波标准。 DC-AC变换器（逆变器）： 方波逆变器： 基础的DC-AC转换，讲解其输出波形特点。 脉宽调制 (PWM) 逆变器： 核心是利用PWM技术合成逼近正弦波的输出。详细讲解不同PWM策略，如单极性PWM、双极性PWM、SPWM (正弦脉宽调制) 等，分析其对输出谐波、效率的影响。 多电平逆变器： 介绍NPC (中点箝位)、飞跨电容等拓扑，在实现更高电压、更低谐波方面的优势。 第三部分：控制策略与系统集成 反馈控制理论： 电源的稳定运行离不开闭环反馈。 电压模式控制 (Voltage Mode Control, VMC)： 讲解其基本原理，以及在不同变换器中的应用。 电流模式控制 (Current Mode Control, CMC)： 深入分析其相干性、纹波抑制、瞬态响应等优势，介绍峰值电流模式控制和平均电流模式控制。 斜坡补偿： 讲解电流模式控制中可能出现的次谐波振荡问题，以及斜坡补偿的原理与实现。 调制技术： 脉宽调制 (PWM)： 详细介绍各种PWM生成技术，如三角波比较法、查找表法等，以及在数字控制器中的实现。 其他调制技术： 如频率调制 (FM)、相位调制 (PM) 等在特定应用中的介绍。 环路补偿设计： 确保电源稳定性和动态响应的关键。 PID控制器： 讲解比例-积分-微分控制器的基本原理及其在电源中的应用。 频率响应分析： 介绍Bode图、Nyquist图等分析工具，理解开环传递函数和闭环稳定性。 补偿网络设计： 讲解如何设计零极点以满足相位裕度和增益裕度要求，常见的补偿网络类型（如I型、II型、III型补偿器）及其设计方法。 瞬态响应优化： 探讨如何减小负载瞬变时输出电压的跌落和过冲。 保护电路设计： 过流保护 (OCP)： 包括电流限制、逐周期限流等。 过压保护 (OVP)： 防止输出电压超出安全范围。 欠压保护 (UVP)： 保护负载设备。 过温保护 (OTP)： 防止器件过热损坏。 短路保护 (SCP)： 应对突发性短路故障。 第四部分：EMI/EMC与可靠性设计 电磁干扰 (EMI) 与电磁兼容 (EMC) 原理： EMI的产生机制： 分析开关过程中产生的噪声源，如dV/dt、di/dt噪声，以及寄生参数的影响。 传导发射与辐射发射： 讲解不同类型的EMI。 EMI滤波器的设计： 介绍共模滤波器、差模滤波器，以及EMI抑制技术，如软开关、屏蔽、接地等。 EMC设计原则： 如何在PCB布局、走线、元件选型等方面考虑EMC。 热设计与散热： 功率损耗分析： 精确计算器件和磁性元件的损耗。 热阻与散热模型： 讲解热量传递的原理，以及如何通过散热片、风扇等方式降低器件温度。 PCB布局对散热的影响： 如何优化PCB布局以利于散热。 可靠性设计考虑： 元件选型： 考虑元件的额定参数、寿命、环境适应性。 裕度设计： 为关键参数留有足够的设计裕度。 失效模式分析： 识别潜在的失效点并采取预防措施。 测试与验证： 介绍各种测试方法，如高低温测试、湿热测试、冲击振动测试等。 第五部分：实际应用案例分析与前沿展望 典型应用场景剖析： 结合实际产品，分析不同应用场景（如服务器电源、LED照明驱动、通信电源、消费电子电源）对电源设计的特殊要求。 磁性元件设计： 深入探讨变压器和电感的选型、设计原则，包括磁芯材料、绕组结构、漏感、耦合电感等对性能的影响。 PCB布局与布线技巧： 强调“功率回路最小化”、“信号回路完整性”、“接地策略”等关键原则。 数字电源控制： 介绍基于微控制器 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP) 的数字电源控制技术，及其在实现复杂功能、优化性能、提高集成度方面的优势。 GaN和SiC等新材料的应用： 展望宽禁带半导体材料在提高电源效率、减小尺寸、提升工作温度方面的潜力。 无线充电、能量收集等新兴技术： 简要介绍这些前沿领域中的电源技术挑战与机遇。 本书特点： 理论与实践深度结合： 每一章都力求在阐述基本原理后，联系实际工程应用，给出具体的分析方法和设计思路。 系统性与全面性： 覆盖了从基础器件到复杂系统、从理论分析到实际实现的电力电子工程的各个层面。 面向工程实践： 强调工程师在实际工作中可能遇到的问题，提供解决思路和方法。 图文并茂： 大量使用电路图、波形图、矢量图等，帮助读者更直观地理解复杂概念。 语言通俗易懂： 避免过于晦涩的数学推导，注重概念的清晰阐释，使不同背景的读者都能有所收获。 无论您是初涉电力电子领域的学生，还是寻求提升专业技能的资深工程师，本书都将为您打开一扇通往高效、可靠电源设计世界的大门。通过学习本书，您将能够： 深刻理解各种电力电子变换器的核心原理。 掌握关键电力电子器件的特性与应用。 能够独立设计、分析和优化电源系统。 有效解决EMI/EMC、热管理等工程难题。 为开发下一代高性能、高可靠性电源产品奠定坚实基础。 《电源工程原理与实践》，是您成为一名优秀电源工程师的理想伴侣。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，好的技术书籍不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启蒙。《开关电源设计入门》在这方面做得非常出色。在阅读过程中，我明显感觉到作者不仅仅是在传授“怎么做”，更是在引导读者去思考“为什么这么做”。比如，在讲解电流模式控制和电压模式控制的区别时，作者并没有直接给出结论，而是通过分析它们各自的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性，让读者自己去体会其中的差异。这种启发式的教学方法，让我能够主动去探索和学习，而不是被动地接受信息。书中的一些设计流程和方法论，也给了我很大的启发。作者强调要先确定规格，再选择拓扑，然后进行关键元件的设计，最后再考虑EMI和PCB布局等问题。这种有条理的设计思路，让我之前那种“凭感觉”的设计方式得到了很大的改善，也让我明白了为什么有些电源能够做得又小巧又高效。这本书真的让我从一个“工具使用者”变成了一个“问题解决者”，让我对开关电源设计有了更深层次的理解和信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉就像是在参加一场精心设计的技术讲座，只不过是以文字的形式呈现。作者的写作风格非常具有引导性，他不会一次性把所有信息倾倒给读者，而是有计划、有步骤地展开。在讲解某个概念之前，他会先铺垫一些背景知识，或者提出一些可能让读者感到困惑的问题，然后在讲解过程中逐步解答。我印象特别深刻的是关于反馈环路设计的那一部分。这部分内容通常是开关电源设计中最复杂、最难理解的部分之一，因为涉及到环路稳定性、动态响应等一系列高阶概念。然而，作者却能将这些复杂的理论通过浅显易懂的语言和图示进行阐释，甚至还给出了实际操作的建议，比如如何使用示波器测量Bode图，如何判断环路的稳定性等。这让我觉得，即使是那些看起来非常高深的理论，只要掌握了正确的学习方法和路径，也并非遥不可及。这本书也极大地激发了我进一步深入学习开关电源的兴趣，让我对接下来的工作充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书我一直想找一本能让我真正理解开关电源核心原理的入门读物，市面上这类书不少，但真正能做到深入浅出、循序渐进的却不多。我之前尝试过几本，要么过于理论化，公式一大堆看得我头晕眼花，要么就是讲得太浅，像是蜻蜓点水，根本解决不了我实际设计中的困惑。这次拿到《开关电源设计入门》，我抱持着试一试的心态，没想到阅读过程比我预期的要愉快得多。作者的叙述方式非常接地气，没有那种高高在上的学术腔调，而是像一位经验丰富的工程师在耐心解答新手的疑问。书中的插图和图示也恰到好处，很多抽象的概念通过直观的图形瞬间变得清晰明了，比如讲解PWM控制原理的那几页，我之前总是记不住那些波形和电压的关系，看了这本书的图解，豁然开朗，甚至可以自己动手画出各种工作模式下的波形了。而且，书中并没有回避那些“硬骨头”，比如磁性元件的设计，这部分内容往往是初学者最头疼的地方。作者却能将其拆解成几个关键的步骤，并给出实用的计算公式和设计思路，让我觉得原来磁性元件的设计并没有那么神秘莫测，只要掌握了方法，也能得心应手。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对电子工程领域，尤其是电源部分，一直感到有些望而却步。《开关电源设计入门》的出现，彻底改变了我的看法。这本书的优点在于它的“全面性”和“实用性”。它并没有仅仅局限于理论推导，而是将理论与实践紧密结合。书中的每一个章节都仿佛是为解决实际设计中的某个具体问题而量身定制。例如，在讲解电感器选型时，作者不仅列举了各种不同类型的电感器，还详细说明了它们各自的适用场景和选型依据，甚至还给出了一些防止电感器饱和的实用技巧。这对我来说是极其宝贵的经验。而且，这本书的排版也十分友好，代码示例清晰明了，关键公式也进行了高亮处理，非常方便查阅。即使有时候遇到自己不理解的地方，书中的参考文献也提供了进一步深入研究的线索。总而言之，《开关电源设计入门》不仅仅是一本书，更像是一位良师益友，它不仅教会了我如何设计开关电源，更让我对这个领域产生了浓厚的兴趣和信心，让我觉得自己也能胜任相关的设计工作。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我在拿到《开关电源设计入门》之前，对开关电源的了解仅限于“听说过”、“见过”、“知道它能省电”。参加工作后，需要接触一些相关的项目，才意识到自己这方面的知识储备实在是太薄弱了。当时领导推荐了几本书，我翻看了几页就放弃了，感觉那些书要么是给研究生看的，要么就是零散的知识点堆砌，没有形成一个完整的体系。《开关电源设计入门》给我的感觉就完全不一样。它没有一开始就抛出一堆复杂的拓扑结构，而是从最基础的能量转换原理讲起，一步步引导读者理解不同拓扑的优点和缺点。我尤其喜欢它讲解保护电路的部分，里面详细分析了过压、过流、过温等保护机制是如何工作的，以及在实际设计中需要考虑哪些因素。这对于保障电源的可靠性和安全性至关重要，而很多入门书籍往往会忽略这块内容。书中还穿插了一些实际案例分析，让我能够看到理论知识是如何在实践中应用的，比如如何根据具体需求选择合适的元器件，如何在PCB布局时考虑EMI问题等，这些细节对我来说非常宝贵，也让我对开关电源设计有了一个更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

正版书，很好用

评分☆☆☆☆☆

讲解很清楚，实用，适合入门看。

评分☆☆☆☆☆

2、纸质一般。

评分☆☆☆☆☆

1、居然从成都送货过来的。

评分☆☆☆☆☆

纸质量还可以

评分☆☆☆☆☆

讲解很清楚，实用，适合入门看。

评分☆☆☆☆☆

纸质量还可以

评分☆☆☆☆☆

价格优惠，内容好像哪有问题

评分☆☆☆☆☆

讲解很清楚，实用，适合入门看。