电源系列:开关电源原理、设计及实例

电源系列:开关电源原理、设计及实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

陈纯锴 编
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121168086
版次:1
商品编码:11004100
包装:平装
丛书名: 电源系列
开本:16开
出版时间:2012-05-01
页数:296
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

《电源系列:开关电源原理、设计及实例》既可以作为从事开关电源设计、研制的工程师的参考资料,也可以作为学习、研究开关电源的高等学校师生的教材。

内容简介

《电源系列:开关电源原理、设计及实例》在介绍开关电源基本原理的基础上,依次阐述了开关电源一次侧、二次侧电路的设计,分析了几种典型开关电源电路的设计实例,并结合全国大学生电子设计竞赛中的电源设计题目给出了设计方案、完整电路图、测试过程及详细数据和波形。本书所讲内容可帮助读者快速、全面、系统地掌握开关电源的设计与制作知识。《电源系列:开关电源原理、设计及实例》的特点是由浅入深,易读易懂,开关电源的拓扑结构,开关电源的控制电路,开关电源的辅助电路,电路板的布局、布线方法,高频变压器的制作等内容的阐述系统、深入。

目录

第1部分 开关电源的基本原理
第1章 绪论
1.1开关电源简介
1.1.1开关电源的发展历史
1.1.2开关电源技术的发展方向
1.2稳压电源
1.2.1线性电源
1.2.2开关电源原理
1.2.3线性电源与开关电源的比较
1.2.4单片开关电源
1.3开关电源的分类
1.4开关电源的主要技术指标
1.5需要掌握的基本概念

第2章 开关电源中的电力电子元器件及特性
2.1电阻
2.1.1电阻的基本知识
2.1.2电阻的型号命名方法
2.1.3电阻阻值的标注方法
2.1.4电阻的分类
2.1.5常用电阻
2.1.6电阻的选用及注意事项
2.2电容
2.2.1电容的基本知识
2.2.2电容的型号命名方法
2.2.3电容容量的标注方法
2.2.4电容的分类
2.2.5常用电容
2.2.6电容的选用及注意事项
2.3电感
2.3.1电感的基本知识
2.3.2电感的型号命名方法
2.3.3电感量的标注方法
2.3.4电感的分类
2.3.5常用电感
2.3.6电感的选用及注意事项
2.4场效应管
2.4.1场效应管的基本知识
2.4.2场效应管的命名方法
2.4.3场效应管的分类
2.4.4结型场效应管
2.4.5绝缘栅型场效应管
2.4.6场效应管的选用及注意事项
2.5双极型晶体管
2.5.1双极型晶体管的基本知识
2.5.2双极型晶体管的命名方法
2.5.3双极型晶体管的分类
2.5.4常用的双极型晶体管
2.5.5双极型晶体管的选用及注意事项
2.6IGBT
2.6.1IGBT的基本知识
2.6.2IBGT的分类
2.6.3IGBT的结构和工作原理
2.6.4IGBT的基本特性
2.6.5IGBT的总结
2.7变压器
2.7.1变压器在电源技术中的作用
2.7.2变压器的基本原理
2.7.3常见的变压器
2.7.4高频脉冲变压器原理
2.7.5变压器的选用及注意事项

第3章 基本PWM变换器的主电路拓扑
3.1概述
3.2Buck变换器
3.2.1电路结构及工作原理
3.2.2电路关键节点波形
3.2.3主要参数的计算方法
3.2.4Buck变换器的优、缺点
3.3Boost变换器
3.3.1电路结构及工作原理
3.3.2电路关键节点波形
3.3.3主要参数的计算方法
3.3.4Boost变换器的优、缺点
3.4Buck-Boost变换器
3.4.1电路结构及工作原理
3.4.2电路关键节点波形
3.4.3主要参数的计算方法
3.4.4Buck-Boost变换器的优、缺点
3.5CuK变换器
3.5.1电路结构及工作原理
3.5.2电路关键节点波形
3.5.3主要参数的计算方法
3.5.4CuK变换器的优、缺点

第4章 变压器隔离的DC-DC变换器拓扑结构
4.1概述
4.2单端正激式结构
4.2.1简介
4.2.2电路结构及工作原理
4.2.3电路关键节点波形
4.2.4主要参数的计算方法
4.2.5正激式电路的优、缺点
4.3单端反激式结构
4.3.1简介
4.3.2电路结构及工作原理
4.3.3电路关键节点波形
4.3.4主要参数的计算方法
4.3.5反激式电路的优、缺点
4.4半桥式电路结构
4.4.1简介
4.4.2电路结构及工作原理
4.4.3电路关键节点波形
4.4.4主要参数的计算方法
4.4.5半桥式电路的优、缺点
4.5全桥式电路结构
4.5.1简介
4.5.2电路结构及工作原理
4.5.3电路关键节点波形
4.5.4主要参数的计算方法
4.5.5全桥式电路的优、缺点
4.6推挽式电路结构
4.6.1简介
4.6.2电路结构及工作原理
4.6.3电路关键节点波形
4.6.4主要参数的计算方法
4.6.5推挽式电路的优、缺点

第2部分 开关电源的设计
第5章 开关电源一次侧电路的设计
5.1输入保护电路的设计
5.1.1输入保护电路的基本构成
5.1.2熔丝管
5.1.3熔断电阻器
5.1.4功率型负温度系数热敏电阻
5.1.5压敏电阻器
5.2电磁干扰滤波器
5.2.1开关电源的噪声及其抑制方法
5.2.2简易电磁干扰滤波器的设计
5.2.3复杂电磁干扰滤波器的设计
5.3开关电源输入整流电路
5.3.1输入整流二极管
5.3.2输入整流桥
5.3.3倍压整流及交流输入电压转换电路的设计
5.4功率开关管
5.4.1双极结型晶体管
5.4.2功率场效应晶体管
5.5高频变压器
5.5.1高频变压器磁芯
5.5.2高频变压器绕组导线

第6章 开关电源二次侧电路的设计
6.1输出整流二极管及稳压二极管
6.1.1二极管的性能参数
6.1.2快恢复及超快恢复二极管
6.1.3肖特基势垒二极管的选择
6.1.4几种整流二极管的性能比较
6.1.5稳压二极管的选择
6.2输出滤波电容的计算与选择
6.2.1输出滤波电容的容量计算
6.2.2选用输出滤波电容的注意事项
6.3磁珠的选择
6.3.1磁珠的性能特点
6.3.2磁珠的选择方法
6.4光电耦合器
6.4.1光电耦合器的工作原理
6.4.2线性光电耦合器
6.5可调式精密并联稳压器的选择
6.5.1TL431型可调式精密并联稳压器
6.5.2NCP100型可调式精密并联稳压器

第7章 开关电源的控制电路设计
7.1自激式PWM控制电路
7.1.1工作原理
7.1.2典型应用
7.2TL494型PWM控制电路
7.2.1工作原理
7.2.2典型应用
7.3SG3525型PWM控制电路
7.3.1工作原理
7.3.2典型应用
7.4UC3842型电流模式PWM控制电路
7.4.1工作原理
7.4.2典型应用
7.5TOPSwitch-Ⅱ系列PWM控制电路
7.5.1工作原理
7.5.2典型应用
7.6TinySwitch-Ⅱ系列PWM控制电路
7.6.1工作原理
7.6.2典型应用

第8章 印制电路板的设计
8.1开关电源的PCB设计规范
8.2元器件的布局
8.3印制电路板的布线
第3部分开关电源应用实例

第9章 开关电源的典型应用实例
9.1降压式开关稳压器实例分析
9.1.1电路原理图
9.1.2工作原理
9.2升压式开关稳压器实例分析
9.2.1电路原理图
9.2.2工作原理
9.3笔记本电脑开关电源实例分析
9.3.1电路原理图
9.3.2工作原理
9.4单端正激式开关电源实例分析
9.4.1电路原理图
9.4.2工作原理
9.5单端反激式开关电源实例分析
9.5.1电路原理图
9.5.2工作原理
9.6半桥式开关电源实例分析
9.6.1电路原理图
9.6.2工作原理
9.7全桥式开关电源实例分析
9.7.1电路原理图
9.7.2工作原理

第10章 电子设计竞赛电源设计与制作实例
10.1全国大学生电子设计竞赛简介
10.2简易数控直流电压源设计
10.2.1设计要求
10.2.2方案比较
10.2.3系统设计
10.2.4程序设计
10.2.5系统调试
10.3数控直流电流源设计
10.3.1设计要求
10.3.2方案论证
10.3.3系统硬件设计
10.3.4系统软件设计
10.3.5系统测试
10.4开关稳压电源设计
10.4.1设计要求
10.4.2方案论证
10.4.3系统设计
10.4.4系统测试

第11章 开关电源的测试
11.1开关电源的性能指标
11.2开关电源的测试方法
11.3开关电源的测试记录及数据处理
11.4高频变压器磁饱和的检测方法
……

前言/序言

  开关电源具有效率高、功耗低、体积小、质量轻等显著优点,其电源效率可达80%以上,比传统的线性稳压电源提高近一倍。开关电源的应用领域十分广泛,不仅包括仪器仪表、测控系统和计算机内部的供电系统,还适用于各种消费类电子产品。开关电源代表了稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。目前,开关电源正朝着集成化、智能化、模块化的方向发展。
  本书按照“原理-设计方法-实例分析”三个层次进行介绍,层次清晰。其中,第1部分按照基本概念、电力电子元器件、拓扑结构的顺序进行介绍;第2部分按照模块化的结构介绍了开关电源一次侧电路(包含输入整流滤波电路)、开关电源二次侧电路,控制电路和印制电路板的设计;第3部分首先介绍了各领域中的典型电路,给出了详细的电路原理图,分析了工作过程,然后结合全国电子设计竞赛题目,给出了完整的电路原理图,以及设计、制作、测试的详细过程。本书在介绍开关电源的基础理论过程中,力求简化理论,通俗易懂,循序渐进,深入浅出,使初学者对开关电源有一个全面了解。
  开关电源技术涉及模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术等多种学科,开关电源的设计与制作要求设计者具有丰富的实践经验,既要完成设计制作,又要懂得调试、测试与分析等。设计者只有拥有足够的经验才能实现开关电源的性能指标。希望读者能够在阅读本书的基础上,积极从事开关电源的设计、开发、制作及测试工作,从而达到理论与实践的统一。
  本书共分11章,内容主要包括以下三大部分。
  第1部分:开关电源的基本原理,包括第1~4章。其中,第1章介绍了开关电源的概念、特点、分类,以及它与线性电源的区别及主要性能指标。第2章介绍了开关电源中的电力电子元器件及特性,重点对常见的基本电力电子器件进行了介绍,包括元件外观图、性能特点等。第3章对基本PWM变换器的主电路拓扑进行了介绍,并重点对5种DC-DC电路的拓扑结构、工作原理、关键节点的波形图进行了论述。第4章说明了DC-DC变换中变压器所起的作用,并对单端正激式、单端反激式、半桥式、全桥式和推挽式电路这几种拓扑结构、工作原理进行了介绍,还给出了参数的计算方法。
  第2部分:开关电源的设计,包括第5~8章。其中,第5章介绍了开关电源一次侧电路的设计,包括输入保护电路的设计,电磁干扰滤波器的设计,输入电路;开关管的选择及高频变压器的设计。第6章介绍了开关电源二次侧整流、滤波电路和反馈电路中的光耦和精密稳压器等。第7章以自激振荡式PWM控制电路、几种常用的PWM集成控制芯片TL494、SG3525、UC3842和单片开关电源集成芯片为例,重点介绍了PWM控制器的性能特点、引脚分布、工作原理等,并举例说明了其典型应用电路。第8章论述了开关电源印制电路板(PCB)的元器件布局及其布线的一些基本原则和要点,要求了解PCB设计的基本原则。
  第3部分:开关电源应用实例,包括第9~11章。其中,第9章给出了开关电源的几种典型应用实例,包括升、降压式,正、反激式及桥式开关电源,并重点给出了典型应用实例的电路原理图,详细分析了每个实例的工作原理。第10章以电子设计竞赛中曾经出过的电源类题目为例,详细介绍了其整个设计过程,包括简易数控直流电压源,数控直流电流源设计及开关稳压电源设计。第11章对开关电源的测试进行了概述,给出了开关电源的性能指标、测试方法、测试记录、数据处理及高频变压器磁饱和的检测方法。
  本书由陈纯锴主编,并编写了第1、3、4章,第5~8章由黑龙江科技学院的赵杰完成,第9~11章由黑龙江科技学院的姜艳秋完成,第2章由东北农业大学成栋学院的李广伟完成,全书由陈纯锴统稿。参加本书编写的还有吴雪梅、陈鹏、朱丹丹、王英明、陈义平、孙桂芝、江晓林等。
  在本书的编写过程中,我们参阅了大量文献,在此对这些文献的作者表示诚挚的感谢。另外,还要感谢电子工业出版社的王敬栋编辑及其他工作人员,他们在本书的出版过程中给予了大力支持与帮助。由于编者水平有限,疏漏和不当之处在所难免,敬请读者批评指正。
  编者
精密动力:微控制器在嵌入式系统中的高级应用与开发 本书并非专注于电源的理论和设计,而是深入探讨微控制器(MCU)在现代嵌入式系统中的高级应用与开发。它将引领读者超越基础的微控制器编程,掌握构建复杂、高效、可靠嵌入式系统的关键技术和设计理念。 引言 随着物联网、人工智能、工业自动化等领域的飞速发展,嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面。从智能家居设备到工业机器人,从医疗器械到无人驾驶汽车,微控制器作为嵌入式系统的“大脑”,其性能和应用能力直接决定了整个系统的上限。本书旨在为那些已具备基础微控制器编程知识,并渴望在嵌入式系统开发领域进行深度探索和提升的工程师、学生以及爱好者提供一套系统而前沿的学习路径。我们将不拘泥于单一微控制器平台,而是从通用原理和高级概念出发,帮助读者建立起能够触类旁通、快速掌握新平台的硬核实力。 第一章:微控制器体系结构深度解析与性能优化 本章将跳出简单外设调用的层面,深入剖析不同微控制器家族(如ARM Cortex-M、RISC-V等)的核心体系结构。我们将详细讲解流水线、缓存、内存管理单元(MMU)/内存保护单元(MPU)、中断控制器(NVIC/PLIC)等关键组件的工作原理,以及它们如何影响系统的性能和实时性。读者将学会如何通过理解这些底层机制,优化代码执行效率,减少功耗,并提高系统的响应速度。我们将探讨指令集架构(ISA)的特点,不同指令集如何影响编译器的优化策略,以及如何针对特定ISA进行代码重构以榨取极致性能。此外,本章还将涉及实时操作系统(RTOS)内核与微控制器硬件的协同工作机制,包括任务调度、中断处理、同步机制等,为后续章节奠定坚实的基础。 第二章:嵌入式实时操作系统(RTOS)的高级应用 实时操作系统是构建复杂嵌入式系统的基石。本章将超越FreeRTOS、RT-Thread等常用RTOS的基础教程,深入讲解RTOS的高级特性和应用场景。我们将详细阐述任务间通信(IPC)的各种机制(如消息队列、信号量、互斥锁、事件标志组)的设计模式和优化技巧,以及如何选择最适合特定场景的IPC方式。中断服务例程(ISR)与任务之间的安全交互,避免优先级翻转和死锁等常见问题也将成为重点。本章还将探讨RTOS的内存管理策略,包括静态分配、动态分配以及内存池的使用,并分析不同策略对系统性能和稳定性的影响。读者将学习如何利用RTOS的内核对象进行精确的资源控制和同步,实现高可靠性的多任务并发处理。我们将以实际案例分析,演示如何使用RTOS构建复杂的通信协议栈、驱动程序和用户界面。 第三章:嵌入式系统中的通信协议与网络通信 现代嵌入式系统往往需要与其他设备或云端进行信息交互。本章将聚焦于嵌入式系统中的各类通信协议,并深入讲解网络通信的实现。我们将详细介绍串行通信(UART、SPI、I2C)的底层细节和高级应用,如总线仲裁、错误检测与纠正。对于更高级的网络通信,我们将重点讲解TCP/IP协议栈在嵌入式设备上的移植与优化,包括 lwIP、FreeRTOS+TCP 等轻量级协议栈的配置与使用。MQTT、CoAP等物联网(IoT)领域常用的消息传输协议的原理、实现和最佳实践也将被详细阐述。此外,本章还将涉及CAN总线、USB等嵌入式系统中常见的通信接口,讲解其协议栈的构成和应用开发。读者将学会如何设计和实现高效、可靠的嵌入式通信系统,满足各种互联互通的需求。 第四章:嵌入式传感器数据采集与处理 传感器是嵌入式系统感知外部世界的“眼睛”和“耳朵”。本章将深入探讨各类嵌入式传感器(如温度、湿度、光照、加速度、陀螺仪、GPS等)的数据采集、信号处理和滤波技术。我们将讲解ADC(模数转换器)的采样率、分辨率、量化误差等关键参数,以及如何根据传感器特性选择合适的采样策略。数字信号处理(DSP)在嵌入式系统中的应用将是本章的重点,包括滤波器设计(如巴特沃斯、切比雪夫滤波器)、FFT(快速傅里叶变换)用于频谱分析、以及卡尔曼滤波等用于状态估计和噪声抑制。读者将学会如何从原始传感器数据中提取有用的信息,并将其转化为可供上层应用使用的精确数据。本章还将涵盖传感器接口驱动的开发,以及如何利用RTOS的定时器和中断机制实现高效的数据采集。 第五章:嵌入式系统中的高级驱动程序开发 高效、稳定、易于维护的驱动程序是嵌入式系统稳定运行的基石。本章将带领读者深入到驱动程序开发的“幕后”,讲解高级驱动程序的设计理念和实现技巧。我们将讨论Linux设备驱动模型(如字符设备、块设备、网络设备驱动)以及在裸机或RTOS环境下驱动程序的设计模式。中断处理的优化、DMA(直接内存访问)的使用以提高数据传输效率、以及PM(电源管理)对驱动程序的影响都将是重点。本章还将涉及文件系统(如FATFS、LittleFS)在嵌入式系统中的应用,以及如何编写高效的文件系统驱动。读者将学习如何从硬件手册出发,设计和实现能够充分发挥硬件性能、同时易于集成到上层软件的驱动程序。 第六章:嵌入式系统中的软件调试与性能分析 在嵌入式开发过程中,高效的调试和准确的性能分析至关重要。本章将介绍多种嵌入式系统调试技术和工具,包括JTAG/SWD调试器、逻辑分析仪、示波器等硬件工具的使用。我们将讲解断点、单步执行、观察变量、内存查看等基本调试方法,并深入探讨更高级的调试技巧,如条件断点、内存访问断点、以及利用RTOS提供的调试接口进行任务状态分析。代码性能分析工具(如gprof、perf)在嵌入式环境下的应用,以及如何通过静态代码分析和动态性能剖析来识别性能瓶颈,优化代码效率,减少资源占用也将得到详细介绍。读者将掌握一套系统化的调试和性能分析方法,能够快速定位和解决嵌入式软件中的疑难杂症。 第七章:嵌入式系统安全设计与实践 随着嵌入式设备联网程度的提高,安全性已成为不容忽视的关键问题。本章将探讨嵌入式系统中的安全挑战,并介绍相应的安全设计原则和实践。我们将讲解加密算法(如AES、RSA)在嵌入式设备上的应用,以及如何实现安全密钥管理。安全启动(Secure Boot)和固件更新(Firmware Over-The-Air, FOTA)的实现机制,防止恶意代码注入和篡改。本章还将涉及访问控制、权限管理、以及防止侧信道攻击(如功耗分析、电磁辐射分析)等方面的技术。读者将了解如何从设计之初就融入安全理念,构建更具韧性的嵌入式系统。 第八章:嵌入式系统中的高级算法应用与优化 本章将聚焦于在嵌入式系统上实现和优化高级算法。我们将探讨机器学习(ML)在嵌入式设备上的推理(Inference)应用,如TensorFlow Lite、CMSIS-NN等框架的介绍与使用。图像处理算法(如边缘检测、特征匹配)在资源受限环境下的实现与优化。PID控制器、模糊逻辑控制器等经典控制算法在嵌入式系统中的高级应用,以及如何根据实际系统进行整定和优化。本章还将涉及代码优化技术,如循环展开、函数内联、查找表的使用,以及如何利用目标平台的硬件加速器(如DSP协处理器、GPU)来提升算法性能。 第九章:嵌入式项目开发流程与工程管理 一个成功的嵌入式项目离不开严谨的开发流程和有效的工程管理。本章将概述嵌入式项目的生命周期,从需求分析、架构设计、原型开发、到测试、部署和维护。我们将讨论敏捷开发方法在嵌入式项目中的应用,以及版本控制(如Git)在团队协作中的重要性。自动化测试(单元测试、集成测试、系统测试)的策略和工具,以及代码审查(Code Review)的实践对于提高软件质量至关重要。本章还将涉及嵌入式项目中的文档管理、配置管理以及风险管理,帮助读者建立起规范的工程实践,提高项目成功率。 第十章:前沿技术与未来展望 在本书的最后,我们将放眼嵌入式技术的发展前沿。我们将探讨边缘计算(Edge Computing)的兴起及其对嵌入式系统设计的影响,以及人工智能(AI)与嵌入式系统的深度融合。实时操作系统在功能安全(Functional Safety)和信息安全(Cybersecurity)领域的最新进展。RISC-V指令集架构的潜力与发展趋势。最后,我们将对嵌入式系统未来的发展方向进行展望,鼓励读者持续学习和探索,在不断变化的科技浪潮中抓住机遇。 结论 本书内容丰富,旨在为读者提供一个全面而深入的嵌入式系统开发视角。我们相信,通过对本书内容的学习和实践,读者将能够掌握构建下一代智能嵌入式系统的核心能力,并在快速发展的科技领域取得更大的成就。

用户评价

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这本书让我对开关电源的“测试与调试”环节有了全新的认识,之前我总觉得这个环节相对比较简单,就是把万用表和示波器拿出来看看电压电流就完事了。然而,这本书的讲解让我明白,一个高质量的开关电源,其测试与调试过程同样至关重要,甚至可以说是检验设计好坏的关键环节。书中详细介绍了各种测试方法和仪器,比如直流稳压测试、动态负载测试、效率测试、纹波和噪声测试、EMI/EMC测试等,并且对每种测试的目的、方法和注意事项都进行了详细的阐述。我尤其关注了纹波和噪声测试的部分,作者详细讲解了如何使用示波器进行准确的测量,以及如何分析测试结果,并给出了相应的抑制方法。这对于我解决产品中的一些疑难杂症非常有帮助。书中还提供了一些常见的故障分析和排除方法,并且结合了实际的案例,让我能够快速定位问题并找到解决方案。例如,书中就如何分析电源的输出电压不稳定问题,给出了详细的排查步骤。我印象深刻的是,作者在讲解EMI/EMC测试时,不仅介绍了相关的标准和测试方法,还分享了一些在实际测试中遇到的典型问题和解决方法。这对于确保产品符合相关的电磁兼容性法规非常重要。而且,书中还提到了如何进行电源的寿命测试和可靠性评估,这对于保证产品的长期稳定运行至关重要。作者还分享了一些关于如何优化测试流程、提高测试效率的经验,这对于我们节省时间和成本非常有益。总的来说,这本书的测试与调试章节,为我提供了一套系统性的方法论,让我能够更科学、更高效地进行开关电源的测试与调试工作,从而确保产品的质量和性能。

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这本书在讲解“电源效率优化”方面,提供了非常系统且实用的方法论。我之前一直认为,提高电源效率的主要手段就是选择低导通电阻的MOSFET,但这本书的讲解让我认识到,效率的优化是一个多方面、系统性的工程。作者从多个维度深入剖析了影响电源效率的因素,并针对性地提出了优化方案。我印象最深刻的是关于“损耗分析”的部分,作者详细列出了开关电源中各种损耗的来源,包括导通损耗、开关损耗、磁芯损耗、铜损、驱动损耗等,并给出了计算方法。这让我能够定量地分析不同损耗在总损耗中所占的比例,从而有针对性地进行优化。书中还详细介绍了各种提高效率的“软开关”技术,比如ZVS(零电压开关)和ZCS(零电流开关),并解释了它们是如何通过减小开关过程中的能量损耗来提高效率的。作者还给出了实现这些软开关技术的电路设计和关键参数的计算方法。此外,书中还重点讲解了如何优化磁性元件的设计来降低损耗,包括选择合适的磁芯材料、优化绕组结构、减小漏感等。我特别关注了书中关于“效率补偿”的部分,即在不同负载条件下如何保持高效率。作者介绍了一些动态调整PWM占空比、或者采用多模式控制策略的方法。而且,书中还提到了如何通过选择低静态电流的IC、以及优化PCB布局来减小寄生损耗。总的来说,这本书的效率优化章节,为我提供了一套完整的工具箱,让我能够系统性地分析和解决电源效率问题,从而设计出更节能、更环保的开关电源。

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这本书在解释开关电源中的各种“保护功能”方面,做得非常到位,这对于提升电源的鲁棒性和安全性至关重要。我之前在设计电源时,常常会忽略一些必要的保护措施,导致在遇到异常情况时,电源很容易损坏,甚至引发安全事故。这本书的讲解让我意识到,一个完善的开关电源设计,必须包含多种保护功能。书中详细介绍了过压保护(OVP)、欠压保护(UVP)、过流保护(OCP)、短路保护(SCP)、过温保护(OTP)等多种常见的保护机制。对于每一种保护功能,作者都深入浅出地讲解了其工作原理、实现方式以及设计要点。我特别关注了过流保护和短路保护的部分,作者详细讲解了如何选择合适的电流检测元件,如何设计保护阈值,以及如何实现快速可靠的保护响应。书中还给出了一个具体的过流保护电路设计实例,让我能够清晰地理解其实现过程。另外,书中还对过压保护和过温保护的设计进行了详细的阐述,包括如何选择合适的器件来监测电压和温度,以及如何触发保护机制。我印象深刻的是,作者在讲解这些保护功能时,不仅仅是给出电路图,还分析了各种保护电路的优缺点,以及在不同应用场景下的适用性。而且,书中还强调了保护功能的协调性,例如,如何让过流保护和短路保护协同工作,避免误触发。作者还分享了一些关于如何进行保护功能测试和验证的经验,这对于确保保护功能的有效性至关重要。总的来说,这本书的保护功能章节,为我提供了一个全面的保护设计框架,让我能够设计出更安全、更可靠的开关电源,有效避免各种潜在的风险。

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这本书的“实例”部分,我个人觉得是其最大的亮点之一,也是最吸引我的地方。很多技术书籍,虽然理论讲得头头是道,但到了实际应用层面,就显得有些苍白无力。而这本书的实例部分,非常接地气,它选取了多种典型应用场景下的开关电源设计,比如笔记本电脑适配器、LED驱动电源、服务器电源等,对每一个实例都进行了详细的讲解。从需求的分析、拓扑的选择,到元器件的选型、PCB的布局,再到最终的调试和测试,每一个步骤都描述得非常细致。我最感兴趣的是其中关于LED驱动电源的设计实例,因为我目前正在负责一个LED照明的项目。书中给出了详细的LED驱动电源的电路图、BOM表(物料清单),以及具体的参数计算过程。它详细讲解了如何根据LED的特性来选择合适的驱动方式,如何设计恒流控制电路,以及如何处理LED的过温保护等问题。作者还分享了一些在实际设计中容易遇到的坑,以及如何规避这些问题,这对我来说非常有价值,可以避免我走很多弯路。此外,书中对每个实例的原理图和PCB布局图都提供了清晰的展示,并且对关键部分的布线规则和注意事项进行了重点强调。我仔细研究了其中关于电源适配器设计的案例,它详细讲解了如何根据国际安规标准来设计,如何进行EMI/EMC的抑制,以及如何保证产品的可靠性和安全性。这本书的实例部分,不仅仅是简单地罗列出设计方案,更是将前面讲解的原理和设计方法融会贯通,通过具体的项目来展现如何运用这些知识。这让我的学习过程从“知道”变成了“做到”,我甚至可以参考书中的实例,来加速我自己的项目开发进程。

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这本书在讲解开关电源的“高频化设计”方面,让我受益匪浅,我之前一直认为,为了追求更高的效率,电源的体积越做越小,但是对高频化设计并没有太深入的了解。这本书的讲解让我认识到,高频化设计是实现电源小型化和提高功率密度的关键技术。书中详细阐述了高频化设计带来的优势,例如减小磁性元件的体积和重量,减小滤波元件的容值和尺寸等。同时,作者也详细讲解了高频化设计面临的挑战,比如开关损耗的增加、EMI辐射的增强以及对元器件的更高要求等。我特别关注了书中关于高频磁性元件设计的部分,作者详细讲解了如何选择合适的磁芯材料,如何进行电感和变压器的绕组设计,以及如何减小磁芯损耗和铜损。书中还提到了许多关于高频开关管的选择和驱动技术,比如如何减小开关时间,如何选择合适的栅极驱动器等。这些内容对于我理解和实现高频化设计至关重要。而且,书中还分享了一些关于高频开关电源的PCB布局技巧,比如如何减小高频电流回路的面积,如何处理高频信号的屏蔽和接地等。这些细节的讲解,让我能够更有效地应对高频化设计带来的EMI/EMC问题。作者还提到了一些先进的高频化技术,比如多相交错技术、LLC谐振变换器等,并对它们的原理和应用进行了介绍。这让我对开关电源的发展趋势有了更清晰的认识。总的来说,这本书的高频化设计章节,为我打开了一个新的视野,让我能够更好地理解和掌握这一关键技术,从而设计出更小巧、更高效的开关电源。

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这本书真的是让我受益匪浅,尤其是在我最近接手的一个新项目时,之前我对开关电源的理解还停留在非常基础的层面,仅仅知道它能高效地转换电压,但具体到如何设计、如何优化,总感觉隔着一层窗户纸。拿到这本《电源系列:开关电源原理、设计及实例》之后,我几乎是爱不释手。书的开篇就非常系统地阐述了开关电源的基本工作原理,从最核心的PWM调制、电感和电容的储能作用,到不同拓扑结构(比如Buck、Boost、Buck-Boost)的特点和适用场景,都讲解得条理清晰,循序渐进。我尤其喜欢作者在讲解原理时,不仅仅是给出公式和图表,还通过大量生动的比喻和类比,将抽象的概念具象化,这对于我这样非电子专业背景出身的读者来说,简直是福音。比如,在讲到电感的作用时,作者用了“能量水库”的比喻,一下子就让我明白了它在储存和释放能量方面的关键作用。而且,书中对于各种器件的选择和参数计算也给出了非常详尽的指导,从功率MOSFET的选型到滤波电容的容值计算,每一个细节都考虑得很周全,这让我不再是凭感觉去选择元器件,而是有了科学依据。书中还穿插了一些常见的干扰和噪声的产生原因及抑制方法,这对于保证电源的稳定性和EMC性能至关重要,我之前在这方面吃了不少亏,这本书正好弥补了我的知识盲区。我印象深刻的是,作者在介绍每一种拓扑结构时,都会详细分析其优缺点,以及在不同应用场景下的适用性,这让我能根据实际需求做出更明智的选择,而不是盲目套用。总的来说,这本书为我构建了一个扎实的开关电源理论基础,也为我后续的设计实践打下了坚实的基础,让我对开关电源的理解从“是什么”提升到了“为什么”和“怎么做”。

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这本书在讲解“电源可靠性设计”方面,提供了非常深入且实用的指导,这对于我这样需要设计稳定可靠产品的工程师来说,价值巨大。我之前总认为,只要元器件的参数选对了,电源就能稳定工作,但书中对可靠性的讲解,让我意识到设计一个真正可靠的电源,需要考虑的因素远不止于此。作者详细分析了各种导致电源失效的因素,比如元器件的寿命、热应力、电应力、机械应力以及环境因素等。对于每一种失效模式,作者都给出了相应的预防措施和设计建议。我特别关注了书中关于“降额使用”的部分,作者详细解释了如何在选择元器件时,考虑其额定参数与实际工作参数之间的裕量,以及如何通过合理的降额设计来延长元器件的寿命。书中还详细讲解了如何进行热设计,包括如何计算元器件的温升,如何选择合适的散热器,以及如何优化PCB布局以利于散热。我印象深刻的是,作者在讲解PCB布局时,不仅考虑了散热,还考虑了信号完整性、EMI抑制以及机械强度等因素。而且,书中还提到了如何进行元器件的老化测试和加速寿命测试,以及如何根据测试结果来改进设计。作者还分享了一些关于如何进行电源的可靠性评审和风险评估的经验,这对于我提前发现设计中的潜在问题非常有帮助。此外,书中还详细介绍了各种保护电路的设计,如过压保护、过流保护、过温保护等,并强调了这些保护电路对于提高电源的可靠性的重要性。总的来说,这本书在可靠性设计方面的讲解,为我提供了一个全面的框架,让我能够从源头上提升设计的鲁棒性,确保产品能够长期稳定地运行。

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对于像我这样的初学者来说,想要快速入门开关电源领域,一本结构清晰、内容翔实的书籍是必不可少的。这本书的整体结构设计得非常好,它从最基本的概念入手,逐步深入到复杂的原理和设计技巧。第一部分详细介绍了开关电源的基本概念和发展历史,让我对整个领域有一个宏观的认识。然后,它循序渐进地讲解了各种开关电源的基本拓扑结构,比如Buck、Boost、Buck-Boost等,并对它们的优缺点进行了对比分析,这让我能够清晰地理解不同拓扑的适用范围。我特别喜欢作者在讲解每一种拓扑时,都配有详细的原理图和工作波形图,这使得理解起来更加直观。接着,书中深入探讨了开关电源的核心器件,如功率开关管(MOSFET、IGBT)、二极管、电感、电容等,并给出了选择和应用的详细指导。这部分内容对于我这样的初学者来说至关重要,因为我之前对如何选择合适的元器件总是感到困惑。书中对每个元器件的特性、参数以及选型原则都讲解得非常到位,并且给出了很多实际应用的案例。让我印象深刻的是,作者在讲解电感和电容的计算时,不仅仅是给出公式,还结合了具体的实例,解释了每一步计算的依据和目的。此外,书中还专门辟章节讲解了开关电源的控制技术,包括电压模式、电流模式等,并对各种控制方法的优缺点进行了对比分析。这对于理解开关电源的稳定性、动态响应等性能至关重要。总的来说,这本书的结构逻辑性非常强,每一部分的内容都承接得很好,让我在学习过程中能够层层递进,逐步建立起对开关电源的全面认识。

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说实话,我购买这本书的初衷,主要是想解决目前工作中遇到的一个技术难题,那就是如何提高开关电源的效率,同时还要兼顾成本控制。这本书的内容可以说是完全契合了我的需求。作者在“设计”章节中,对于各种提高效率的技巧和方法,进行了深入的剖析。例如,他详细介绍了如何选择低Rds(on)的MOSFET,如何优化PWM控制算法以减少开关损耗,以及如何设计高效的磁性元件(如电感和变压器)。我特别关注了书中关于软开关技术的部分,比如ZVS(零电压开关)和ZCS(零电流开关),这两种技术对于降低开关损耗、提高电源效率有着立竿见影的效果。作者不仅讲解了它们的原理,还给出了相应的实现电路和设计要点,这让我跃跃欲试,想在我的下一个项目中尝试应用。此外,书中对于如何进行热设计也提供了很多实用的建议,包括如何选择散热器、如何进行PCB布局以利于散热等,这些细节对于保证电源的长期可靠性至关重要。我一直对PCB布局对电源性能的影响感到困惑,这本书通过对电流回路、高频信号路径等方面的详细讲解,让我恍然大悟。它不仅仅是讲解理论,更重要的是将理论与实践紧密结合,很多设计经验都是作者在多年的实践中总结出来的宝贵财富。书中还介绍了一些先进的电源管理IC,以及如何利用它们来简化设计、提高性能,这对我来说也非常有启发。我曾一度认为,提高效率就意味着增加成本,但这本书让我认识到,通过精巧的设计和对细节的把握,可以在不大幅增加成本的前提下,显著提升电源的效率。这本书的价值远不止于此,它更像是一本“内功心法”,帮助我从根本上提升对电源设计的理解和能力。

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这本书在讲解开关电源设计时,非常注重细节的处理,这对于提高电源的性能和可靠性至关重要。我之前在设计电源时,常常忽略一些看似不起眼的细节,结果导致产品出现各种问题。例如,在PCB布局方面,这本书提供了非常详细的指导。它强调了电流回路的设计,指出大电流回路的面积要尽量小,以减小寄生电感和 EMI 辐射。同时,它还讲解了高频信号的布线规则,以及如何处理信号接地问题。这些细节的讲解,让我深刻认识到PCB布局对于开关电源性能的影响。我特别关注了书中关于“过孔”和“地线”的处理建议,这些都是我之前容易忽略的地方。此外,书中还详细讲解了散热设计的重要性,并提供了多种散热方法的选择和应用指导,包括自然散热、强制风冷以及使用散热器等。作者通过实例展示了如何进行热阻的计算,以及如何选择合适的散热元件,这对于我来说非常有帮助。在元器件的选择方面,这本书不仅仅停留在理论层面,还给出了很多具体的选型指南和经验。例如,在选择功率MOSFET时,它不仅考虑了耐压和电流能力,还重点强调了导通电阻(Rds(on))、栅极电荷(Qg)以及热阻等参数的重要性。同样,在选择电容时,它不仅考虑了容值和耐压,还对ESR(等效串联电阻)和纹波电流能力进行了详细的说明。这些细致的讲解,让我对元器件的选择有了更深入的理解,能够做出更优化的设计。书中还提到了很多关于可靠性设计的内容,比如如何进行应力分析,如何选择寿命长的元器件,以及如何进行电源的可靠性测试等。这些内容对于我来说是非常宝贵的财富,能够帮助我设计出更可靠、更耐用的产品。

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适合初学者,介绍较为全面,还是不错的

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很满意的一次购物,服务很好

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电源系列开关电源原理、设计及实例既可以作为从事开关电源设计、研制的工程师的参考资料,也可以作为学习、研究开关电源的高等学校师生的教材。,很值得看,价格也非常便宜,比实体店买便宜好多还省车费。书的内容直得一读

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适合初学者,介绍较为全面,还是不错的

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内容较详细,但是还是不够全面。。。

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看目录,感觉书应该不错。书到手后,内容真的很垃圾啊。都是泛泛而谈,拼凑而成的。没有一点实质性的东西。

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试合入门用,感觉还不错,虽然讲的不深

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内容较详细,但是还是不够全面。。。

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书的质量很好,是正版,内容也喜欢

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