電源係列:開關電源原理、設計及實例

電源係列:開關電源原理、設計及實例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

陳純鍇 編
圖書標籤:
  • 開關電源
  • 電源設計
  • 電力電子
  • 電路分析
  • SMPS
  • 電源原理
  • 實用電路
  • 設計實例
  • 電子工程
  • 電源技術
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121168086
版次:1
商品編碼:11004100
包裝:平裝
叢書名: 電源係列
開本:16開
齣版時間:2012-05-01
頁數:296
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

《電源係列:開關電源原理、設計及實例》既可以作為從事開關電源設計、研製的工程師的參考資料,也可以作為學習、研究開關電源的高等學校師生的教材。

內容簡介

《電源係列:開關電源原理、設計及實例》在介紹開關電源基本原理的基礎上,依次闡述瞭開關電源一次側、二次側電路的設計,分析瞭幾種典型開關電源電路的設計實例,並結閤全國大學生電子設計競賽中的電源設計題目給齣瞭設計方案、完整電路圖、測試過程及詳細數據和波形。本書所講內容可幫助讀者快速、全麵、係統地掌握開關電源的設計與製作知識。《電源係列:開關電源原理、設計及實例》的特點是由淺入深,易讀易懂,開關電源的拓撲結構,開關電源的控製電路,開關電源的輔助電路,電路闆的布局、布綫方法,高頻變壓器的製作等內容的闡述係統、深入。

目錄

第1部分 開關電源的基本原理
第1章 緒論
1.1開關電源簡介
1.1.1開關電源的發展曆史
1.1.2開關電源技術的發展方嚮
1.2穩壓電源
1.2.1綫性電源
1.2.2開關電源原理
1.2.3綫性電源與開關電源的比較
1.2.4單片開關電源
1.3開關電源的分類
1.4開關電源的主要技術指標
1.5需要掌握的基本概念

第2章 開關電源中的電力電子元器件及特性
2.1電阻
2.1.1電阻的基本知識
2.1.2電阻的型號命名方法
2.1.3電阻阻值的標注方法
2.1.4電阻的分類
2.1.5常用電阻
2.1.6電阻的選用及注意事項
2.2電容
2.2.1電容的基本知識
2.2.2電容的型號命名方法
2.2.3電容容量的標注方法
2.2.4電容的分類
2.2.5常用電容
2.2.6電容的選用及注意事項
2.3電感
2.3.1電感的基本知識
2.3.2電感的型號命名方法
2.3.3電感量的標注方法
2.3.4電感的分類
2.3.5常用電感
2.3.6電感的選用及注意事項
2.4場效應管
2.4.1場效應管的基本知識
2.4.2場效應管的命名方法
2.4.3場效應管的分類
2.4.4結型場效應管
2.4.5絕緣柵型場效應管
2.4.6場效應管的選用及注意事項
2.5雙極型晶體管
2.5.1雙極型晶體管的基本知識
2.5.2雙極型晶體管的命名方法
2.5.3雙極型晶體管的分類
2.5.4常用的雙極型晶體管
2.5.5雙極型晶體管的選用及注意事項
2.6IGBT
2.6.1IGBT的基本知識
2.6.2IBGT的分類
2.6.3IGBT的結構和工作原理
2.6.4IGBT的基本特性
2.6.5IGBT的總結
2.7變壓器
2.7.1變壓器在電源技術中的作用
2.7.2變壓器的基本原理
2.7.3常見的變壓器
2.7.4高頻脈衝變壓器原理
2.7.5變壓器的選用及注意事項

第3章 基本PWM變換器的主電路拓撲
3.1概述
3.2Buck變換器
3.2.1電路結構及工作原理
3.2.2電路關鍵節點波形
3.2.3主要參數的計算方法
3.2.4Buck變換器的優、缺點
3.3Boost變換器
3.3.1電路結構及工作原理
3.3.2電路關鍵節點波形
3.3.3主要參數的計算方法
3.3.4Boost變換器的優、缺點
3.4Buck-Boost變換器
3.4.1電路結構及工作原理
3.4.2電路關鍵節點波形
3.4.3主要參數的計算方法
3.4.4Buck-Boost變換器的優、缺點
3.5CuK變換器
3.5.1電路結構及工作原理
3.5.2電路關鍵節點波形
3.5.3主要參數的計算方法
3.5.4CuK變換器的優、缺點

第4章 變壓器隔離的DC-DC變換器拓撲結構
4.1概述
4.2單端正激式結構
4.2.1簡介
4.2.2電路結構及工作原理
4.2.3電路關鍵節點波形
4.2.4主要參數的計算方法
4.2.5正激式電路的優、缺點
4.3單端反激式結構
4.3.1簡介
4.3.2電路結構及工作原理
4.3.3電路關鍵節點波形
4.3.4主要參數的計算方法
4.3.5反激式電路的優、缺點
4.4半橋式電路結構
4.4.1簡介
4.4.2電路結構及工作原理
4.4.3電路關鍵節點波形
4.4.4主要參數的計算方法
4.4.5半橋式電路的優、缺點
4.5全橋式電路結構
4.5.1簡介
4.5.2電路結構及工作原理
4.5.3電路關鍵節點波形
4.5.4主要參數的計算方法
4.5.5全橋式電路的優、缺點
4.6推挽式電路結構
4.6.1簡介
4.6.2電路結構及工作原理
4.6.3電路關鍵節點波形
4.6.4主要參數的計算方法
4.6.5推挽式電路的優、缺點

第2部分 開關電源的設計
第5章 開關電源一次側電路的設計
5.1輸入保護電路的設計
5.1.1輸入保護電路的基本構成
5.1.2熔絲管
5.1.3熔斷電阻器
5.1.4功率型負溫度係數熱敏電阻
5.1.5壓敏電阻器
5.2電磁乾擾濾波器
5.2.1開關電源的噪聲及其抑製方法
5.2.2簡易電磁乾擾濾波器的設計
5.2.3復雜電磁乾擾濾波器的設計
5.3開關電源輸入整流電路
5.3.1輸入整流二極管
5.3.2輸入整流橋
5.3.3倍壓整流及交流輸入電壓轉換電路的設計
5.4功率開關管
5.4.1雙極結型晶體管
5.4.2功率場效應晶體管
5.5高頻變壓器
5.5.1高頻變壓器磁芯
5.5.2高頻變壓器繞組導綫

第6章 開關電源二次側電路的設計
6.1輸齣整流二極管及穩壓二極管
6.1.1二極管的性能參數
6.1.2快恢復及超快恢復二極管
6.1.3肖特基勢壘二極管的選擇
6.1.4幾種整流二極管的性能比較
6.1.5穩壓二極管的選擇
6.2輸齣濾波電容的計算與選擇
6.2.1輸齣濾波電容的容量計算
6.2.2選用輸齣濾波電容的注意事項
6.3磁珠的選擇
6.3.1磁珠的性能特點
6.3.2磁珠的選擇方法
6.4光電耦閤器
6.4.1光電耦閤器的工作原理
6.4.2綫性光電耦閤器
6.5可調式精密並聯穩壓器的選擇
6.5.1TL431型可調式精密並聯穩壓器
6.5.2NCP100型可調式精密並聯穩壓器

第7章 開關電源的控製電路設計
7.1自激式PWM控製電路
7.1.1工作原理
7.1.2典型應用
7.2TL494型PWM控製電路
7.2.1工作原理
7.2.2典型應用
7.3SG3525型PWM控製電路
7.3.1工作原理
7.3.2典型應用
7.4UC3842型電流模式PWM控製電路
7.4.1工作原理
7.4.2典型應用
7.5TOPSwitch-Ⅱ係列PWM控製電路
7.5.1工作原理
7.5.2典型應用
7.6TinySwitch-Ⅱ係列PWM控製電路
7.6.1工作原理
7.6.2典型應用

第8章 印製電路闆的設計
8.1開關電源的PCB設計規範
8.2元器件的布局
8.3印製電路闆的布綫
第3部分開關電源應用實例

第9章 開關電源的典型應用實例
9.1降壓式開關穩壓器實例分析
9.1.1電路原理圖
9.1.2工作原理
9.2升壓式開關穩壓器實例分析
9.2.1電路原理圖
9.2.2工作原理
9.3筆記本電腦開關電源實例分析
9.3.1電路原理圖
9.3.2工作原理
9.4單端正激式開關電源實例分析
9.4.1電路原理圖
9.4.2工作原理
9.5單端反激式開關電源實例分析
9.5.1電路原理圖
9.5.2工作原理
9.6半橋式開關電源實例分析
9.6.1電路原理圖
9.6.2工作原理
9.7全橋式開關電源實例分析
9.7.1電路原理圖
9.7.2工作原理

第10章 電子設計競賽電源設計與製作實例
10.1全國大學生電子設計競賽簡介
10.2簡易數控直流電壓源設計
10.2.1設計要求
10.2.2方案比較
10.2.3係統設計
10.2.4程序設計
10.2.5係統調試
10.3數控直流電流源設計
10.3.1設計要求
10.3.2方案論證
10.3.3係統硬件設計
10.3.4係統軟件設計
10.3.5係統測試
10.4開關穩壓電源設計
10.4.1設計要求
10.4.2方案論證
10.4.3係統設計
10.4.4係統測試

第11章 開關電源的測試
11.1開關電源的性能指標
11.2開關電源的測試方法
11.3開關電源的測試記錄及數據處理
11.4高頻變壓器磁飽和的檢測方法
……

前言/序言

  開關電源具有效率高、功耗低、體積小、質量輕等顯著優點,其電源效率可達80%以上,比傳統的綫性穩壓電源提高近一倍。開關電源的應用領域十分廣泛,不僅包括儀器儀錶、測控係統和計算機內部的供電係統,還適用於各種消費類電子産品。開關電源代錶瞭穩壓電源的發展方嚮,現已成為穩壓電源的主流産品。目前,開關電源正朝著集成化、智能化、模塊化的方嚮發展。
  本書按照“原理-設計方法-實例分析”三個層次進行介紹,層次清晰。其中,第1部分按照基本概念、電力電子元器件、拓撲結構的順序進行介紹;第2部分按照模塊化的結構介紹瞭開關電源一次側電路(包含輸入整流濾波電路)、開關電源二次側電路,控製電路和印製電路闆的設計;第3部分首先介紹瞭各領域中的典型電路,給齣瞭詳細的電路原理圖,分析瞭工作過程,然後結閤全國電子設計競賽題目,給齣瞭完整的電路原理圖,以及設計、製作、測試的詳細過程。本書在介紹開關電源的基礎理論過程中,力求簡化理論,通俗易懂,循序漸進,深入淺齣,使初學者對開關電源有一個全麵瞭解。
  開關電源技術涉及模擬電子技術、數字電子技術、電力電子技術等多種學科,開關電源的設計與製作要求設計者具有豐富的實踐經驗,既要完成設計製作,又要懂得調試、測試與分析等。設計者隻有擁有足夠的經驗纔能實現開關電源的性能指標。希望讀者能夠在閱讀本書的基礎上,積極從事開關電源的設計、開發、製作及測試工作,從而達到理論與實踐的統一。
  本書共分11章,內容主要包括以下三大部分。
  第1部分:開關電源的基本原理,包括第1~4章。其中,第1章介紹瞭開關電源的概念、特點、分類,以及它與綫性電源的區彆及主要性能指標。第2章介紹瞭開關電源中的電力電子元器件及特性,重點對常見的基本電力電子器件進行瞭介紹,包括元件外觀圖、性能特點等。第3章對基本PWM變換器的主電路拓撲進行瞭介紹,並重點對5種DC-DC電路的拓撲結構、工作原理、關鍵節點的波形圖進行瞭論述。第4章說明瞭DC-DC變換中變壓器所起的作用,並對單端正激式、單端反激式、半橋式、全橋式和推挽式電路這幾種拓撲結構、工作原理進行瞭介紹,還給齣瞭參數的計算方法。
  第2部分:開關電源的設計,包括第5~8章。其中,第5章介紹瞭開關電源一次側電路的設計,包括輸入保護電路的設計,電磁乾擾濾波器的設計,輸入電路;開關管的選擇及高頻變壓器的設計。第6章介紹瞭開關電源二次側整流、濾波電路和反饋電路中的光耦和精密穩壓器等。第7章以自激振蕩式PWM控製電路、幾種常用的PWM集成控製芯片TL494、SG3525、UC3842和單片開關電源集成芯片為例,重點介紹瞭PWM控製器的性能特點、引腳分布、工作原理等,並舉例說明瞭其典型應用電路。第8章論述瞭開關電源印製電路闆(PCB)的元器件布局及其布綫的一些基本原則和要點,要求瞭解PCB設計的基本原則。
  第3部分:開關電源應用實例,包括第9~11章。其中,第9章給齣瞭開關電源的幾種典型應用實例,包括升、降壓式,正、反激式及橋式開關電源,並重點給齣瞭典型應用實例的電路原理圖,詳細分析瞭每個實例的工作原理。第10章以電子設計競賽中曾經齣過的電源類題目為例,詳細介紹瞭其整個設計過程,包括簡易數控直流電壓源,數控直流電流源設計及開關穩壓電源設計。第11章對開關電源的測試進行瞭概述,給齣瞭開關電源的性能指標、測試方法、測試記錄、數據處理及高頻變壓器磁飽和的檢測方法。
  本書由陳純鍇主編,並編寫瞭第1、3、4章,第5~8章由黑龍江科技學院的趙傑完成,第9~11章由黑龍江科技學院的薑艷鞦完成,第2章由東北農業大學成棟學院的李廣偉完成,全書由陳純鍇統稿。參加本書編寫的還有吳雪梅、陳鵬、硃丹丹、王英明、陳義平、孫桂芝、江曉林等。
  在本書的編寫過程中,我們參閱瞭大量文獻,在此對這些文獻的作者錶示誠摯的感謝。另外,還要感謝電子工業齣版社的王敬棟編輯及其他工作人員,他們在本書的齣版過程中給予瞭大力支持與幫助。由於編者水平有限,疏漏和不當之處在所難免,敬請讀者批評指正。
  編者
精密動力:微控製器在嵌入式係統中的高級應用與開發 本書並非專注於電源的理論和設計,而是深入探討微控製器(MCU)在現代嵌入式係統中的高級應用與開發。它將引領讀者超越基礎的微控製器編程,掌握構建復雜、高效、可靠嵌入式係統的關鍵技術和設計理念。 引言 隨著物聯網、人工智能、工業自動化等領域的飛速發展,嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵。從智能傢居設備到工業機器人,從醫療器械到無人駕駛汽車,微控製器作為嵌入式係統的“大腦”,其性能和應用能力直接決定瞭整個係統的上限。本書旨在為那些已具備基礎微控製器編程知識,並渴望在嵌入式係統開發領域進行深度探索和提升的工程師、學生以及愛好者提供一套係統而前沿的學習路徑。我們將不拘泥於單一微控製器平颱,而是從通用原理和高級概念齣發,幫助讀者建立起能夠觸類旁通、快速掌握新平颱的硬核實力。 第一章:微控製器體係結構深度解析與性能優化 本章將跳齣簡單外設調用的層麵,深入剖析不同微控製器傢族(如ARM Cortex-M、RISC-V等)的核心體係結構。我們將詳細講解流水綫、緩存、內存管理單元(MMU)/內存保護單元(MPU)、中斷控製器(NVIC/PLIC)等關鍵組件的工作原理,以及它們如何影響係統的性能和實時性。讀者將學會如何通過理解這些底層機製,優化代碼執行效率,減少功耗,並提高係統的響應速度。我們將探討指令集架構(ISA)的特點,不同指令集如何影響編譯器的優化策略,以及如何針對特定ISA進行代碼重構以榨取極緻性能。此外,本章還將涉及實時操作係統(RTOS)內核與微控製器硬件的協同工作機製,包括任務調度、中斷處理、同步機製等,為後續章節奠定堅實的基礎。 第二章:嵌入式實時操作係統(RTOS)的高級應用 實時操作係統是構建復雜嵌入式係統的基石。本章將超越FreeRTOS、RT-Thread等常用RTOS的基礎教程,深入講解RTOS的高級特性和應用場景。我們將詳細闡述任務間通信(IPC)的各種機製(如消息隊列、信號量、互斥鎖、事件標誌組)的設計模式和優化技巧,以及如何選擇最適閤特定場景的IPC方式。中斷服務例程(ISR)與任務之間的安全交互,避免優先級翻轉和死鎖等常見問題也將成為重點。本章還將探討RTOS的內存管理策略,包括靜態分配、動態分配以及內存池的使用,並分析不同策略對係統性能和穩定性的影響。讀者將學習如何利用RTOS的內核對象進行精確的資源控製和同步,實現高可靠性的多任務並發處理。我們將以實際案例分析,演示如何使用RTOS構建復雜的通信協議棧、驅動程序和用戶界麵。 第三章:嵌入式係統中的通信協議與網絡通信 現代嵌入式係統往往需要與其他設備或雲端進行信息交互。本章將聚焦於嵌入式係統中的各類通信協議,並深入講解網絡通信的實現。我們將詳細介紹串行通信(UART、SPI、I2C)的底層細節和高級應用,如總綫仲裁、錯誤檢測與糾正。對於更高級的網絡通信,我們將重點講解TCP/IP協議棧在嵌入式設備上的移植與優化,包括 lwIP、FreeRTOS+TCP 等輕量級協議棧的配置與使用。MQTT、CoAP等物聯網(IoT)領域常用的消息傳輸協議的原理、實現和最佳實踐也將被詳細闡述。此外,本章還將涉及CAN總綫、USB等嵌入式係統中常見的通信接口,講解其協議棧的構成和應用開發。讀者將學會如何設計和實現高效、可靠的嵌入式通信係統,滿足各種互聯互通的需求。 第四章:嵌入式傳感器數據采集與處理 傳感器是嵌入式係統感知外部世界的“眼睛”和“耳朵”。本章將深入探討各類嵌入式傳感器(如溫度、濕度、光照、加速度、陀螺儀、GPS等)的數據采集、信號處理和濾波技術。我們將講解ADC(模數轉換器)的采樣率、分辨率、量化誤差等關鍵參數,以及如何根據傳感器特性選擇閤適的采樣策略。數字信號處理(DSP)在嵌入式係統中的應用將是本章的重點,包括濾波器設計(如巴特沃斯、切比雪夫濾波器)、FFT(快速傅裏葉變換)用於頻譜分析、以及卡爾曼濾波等用於狀態估計和噪聲抑製。讀者將學會如何從原始傳感器數據中提取有用的信息,並將其轉化為可供上層應用使用的精確數據。本章還將涵蓋傳感器接口驅動的開發,以及如何利用RTOS的定時器和中斷機製實現高效的數據采集。 第五章:嵌入式係統中的高級驅動程序開發 高效、穩定、易於維護的驅動程序是嵌入式係統穩定運行的基石。本章將帶領讀者深入到驅動程序開發的“幕後”,講解高級驅動程序的設計理念和實現技巧。我們將討論Linux設備驅動模型(如字符設備、塊設備、網絡設備驅動)以及在裸機或RTOS環境下驅動程序的設計模式。中斷處理的優化、DMA(直接內存訪問)的使用以提高數據傳輸效率、以及PM(電源管理)對驅動程序的影響都將是重點。本章還將涉及文件係統(如FATFS、LittleFS)在嵌入式係統中的應用,以及如何編寫高效的文件係統驅動。讀者將學習如何從硬件手冊齣發,設計和實現能夠充分發揮硬件性能、同時易於集成到上層軟件的驅動程序。 第六章:嵌入式係統中的軟件調試與性能分析 在嵌入式開發過程中,高效的調試和準確的性能分析至關重要。本章將介紹多種嵌入式係統調試技術和工具,包括JTAG/SWD調試器、邏輯分析儀、示波器等硬件工具的使用。我們將講解斷點、單步執行、觀察變量、內存查看等基本調試方法,並深入探討更高級的調試技巧,如條件斷點、內存訪問斷點、以及利用RTOS提供的調試接口進行任務狀態分析。代碼性能分析工具(如gprof、perf)在嵌入式環境下的應用,以及如何通過靜態代碼分析和動態性能剖析來識彆性能瓶頸,優化代碼效率,減少資源占用也將得到詳細介紹。讀者將掌握一套係統化的調試和性能分析方法,能夠快速定位和解決嵌入式軟件中的疑難雜癥。 第七章:嵌入式係統安全設計與實踐 隨著嵌入式設備聯網程度的提高,安全性已成為不容忽視的關鍵問題。本章將探討嵌入式係統中的安全挑戰,並介紹相應的安全設計原則和實踐。我們將講解加密算法(如AES、RSA)在嵌入式設備上的應用,以及如何實現安全密鑰管理。安全啓動(Secure Boot)和固件更新(Firmware Over-The-Air, FOTA)的實現機製,防止惡意代碼注入和篡改。本章還將涉及訪問控製、權限管理、以及防止側信道攻擊(如功耗分析、電磁輻射分析)等方麵的技術。讀者將瞭解如何從設計之初就融入安全理念,構建更具韌性的嵌入式係統。 第八章:嵌入式係統中的高級算法應用與優化 本章將聚焦於在嵌入式係統上實現和優化高級算法。我們將探討機器學習(ML)在嵌入式設備上的推理(Inference)應用,如TensorFlow Lite、CMSIS-NN等框架的介紹與使用。圖像處理算法(如邊緣檢測、特徵匹配)在資源受限環境下的實現與優化。PID控製器、模糊邏輯控製器等經典控製算法在嵌入式係統中的高級應用,以及如何根據實際係統進行整定和優化。本章還將涉及代碼優化技術,如循環展開、函數內聯、查找錶的使用,以及如何利用目標平颱的硬件加速器(如DSP協處理器、GPU)來提升算法性能。 第九章:嵌入式項目開發流程與工程管理 一個成功的嵌入式項目離不開嚴謹的開發流程和有效的工程管理。本章將概述嵌入式項目的生命周期,從需求分析、架構設計、原型開發、到測試、部署和維護。我們將討論敏捷開發方法在嵌入式項目中的應用,以及版本控製(如Git)在團隊協作中的重要性。自動化測試(單元測試、集成測試、係統測試)的策略和工具,以及代碼審查(Code Review)的實踐對於提高軟件質量至關重要。本章還將涉及嵌入式項目中的文檔管理、配置管理以及風險管理,幫助讀者建立起規範的工程實踐,提高項目成功率。 第十章:前沿技術與未來展望 在本書的最後,我們將放眼嵌入式技術的發展前沿。我們將探討邊緣計算(Edge Computing)的興起及其對嵌入式係統設計的影響,以及人工智能(AI)與嵌入式係統的深度融閤。實時操作係統在功能安全(Functional Safety)和信息安全(Cybersecurity)領域的最新進展。RISC-V指令集架構的潛力與發展趨勢。最後,我們將對嵌入式係統未來的發展方嚮進行展望,鼓勵讀者持續學習和探索,在不斷變化的科技浪潮中抓住機遇。 結論 本書內容豐富,旨在為讀者提供一個全麵而深入的嵌入式係統開發視角。我們相信,通過對本書內容的學習和實踐,讀者將能夠掌握構建下一代智能嵌入式係統的核心能力,並在快速發展的科技領域取得更大的成就。

用戶評價

評分

這本書在講解“電源可靠性設計”方麵,提供瞭非常深入且實用的指導,這對於我這樣需要設計穩定可靠産品的工程師來說,價值巨大。我之前總認為,隻要元器件的參數選對瞭,電源就能穩定工作,但書中對可靠性的講解,讓我意識到設計一個真正可靠的電源,需要考慮的因素遠不止於此。作者詳細分析瞭各種導緻電源失效的因素,比如元器件的壽命、熱應力、電應力、機械應力以及環境因素等。對於每一種失效模式,作者都給齣瞭相應的預防措施和設計建議。我特彆關注瞭書中關於“降額使用”的部分,作者詳細解釋瞭如何在選擇元器件時,考慮其額定參數與實際工作參數之間的裕量,以及如何通過閤理的降額設計來延長元器件的壽命。書中還詳細講解瞭如何進行熱設計,包括如何計算元器件的溫升,如何選擇閤適的散熱器,以及如何優化PCB布局以利於散熱。我印象深刻的是,作者在講解PCB布局時,不僅考慮瞭散熱,還考慮瞭信號完整性、EMI抑製以及機械強度等因素。而且,書中還提到瞭如何進行元器件的老化測試和加速壽命測試,以及如何根據測試結果來改進設計。作者還分享瞭一些關於如何進行電源的可靠性評審和風險評估的經驗,這對於我提前發現設計中的潛在問題非常有幫助。此外,書中還詳細介紹瞭各種保護電路的設計,如過壓保護、過流保護、過溫保護等,並強調瞭這些保護電路對於提高電源的可靠性的重要性。總的來說,這本書在可靠性設計方麵的講解,為我提供瞭一個全麵的框架,讓我能夠從源頭上提升設計的魯棒性,確保産品能夠長期穩定地運行。

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這本書在講解開關電源的“高頻化設計”方麵,讓我受益匪淺,我之前一直認為,為瞭追求更高的效率,電源的體積越做越小,但是對高頻化設計並沒有太深入的瞭解。這本書的講解讓我認識到,高頻化設計是實現電源小型化和提高功率密度的關鍵技術。書中詳細闡述瞭高頻化設計帶來的優勢,例如減小磁性元件的體積和重量,減小濾波元件的容值和尺寸等。同時,作者也詳細講解瞭高頻化設計麵臨的挑戰,比如開關損耗的增加、EMI輻射的增強以及對元器件的更高要求等。我特彆關注瞭書中關於高頻磁性元件設計的部分,作者詳細講解瞭如何選擇閤適的磁芯材料,如何進行電感和變壓器的繞組設計,以及如何減小磁芯損耗和銅損。書中還提到瞭許多關於高頻開關管的選擇和驅動技術,比如如何減小開關時間,如何選擇閤適的柵極驅動器等。這些內容對於我理解和實現高頻化設計至關重要。而且,書中還分享瞭一些關於高頻開關電源的PCB布局技巧,比如如何減小高頻電流迴路的麵積,如何處理高頻信號的屏蔽和接地等。這些細節的講解,讓我能夠更有效地應對高頻化設計帶來的EMI/EMC問題。作者還提到瞭一些先進的高頻化技術,比如多相交錯技術、LLC諧振變換器等,並對它們的原理和應用進行瞭介紹。這讓我對開關電源的發展趨勢有瞭更清晰的認識。總的來說,這本書的高頻化設計章節,為我打開瞭一個新的視野,讓我能夠更好地理解和掌握這一關鍵技術,從而設計齣更小巧、更高效的開關電源。

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這本書在講解開關電源設計時,非常注重細節的處理,這對於提高電源的性能和可靠性至關重要。我之前在設計電源時,常常忽略一些看似不起眼的細節,結果導緻産品齣現各種問題。例如,在PCB布局方麵,這本書提供瞭非常詳細的指導。它強調瞭電流迴路的設計,指齣大電流迴路的麵積要盡量小,以減小寄生電感和 EMI 輻射。同時,它還講解瞭高頻信號的布綫規則,以及如何處理信號接地問題。這些細節的講解,讓我深刻認識到PCB布局對於開關電源性能的影響。我特彆關注瞭書中關於“過孔”和“地綫”的處理建議,這些都是我之前容易忽略的地方。此外,書中還詳細講解瞭散熱設計的重要性,並提供瞭多種散熱方法的選擇和應用指導,包括自然散熱、強製風冷以及使用散熱器等。作者通過實例展示瞭如何進行熱阻的計算,以及如何選擇閤適的散熱元件,這對於我來說非常有幫助。在元器件的選擇方麵,這本書不僅僅停留在理論層麵,還給齣瞭很多具體的選型指南和經驗。例如,在選擇功率MOSFET時,它不僅考慮瞭耐壓和電流能力,還重點強調瞭導通電阻(Rds(on))、柵極電荷(Qg)以及熱阻等參數的重要性。同樣,在選擇電容時,它不僅考慮瞭容值和耐壓,還對ESR(等效串聯電阻)和紋波電流能力進行瞭詳細的說明。這些細緻的講解,讓我對元器件的選擇有瞭更深入的理解,能夠做齣更優化的設計。書中還提到瞭很多關於可靠性設計的內容,比如如何進行應力分析,如何選擇壽命長的元器件,以及如何進行電源的可靠性測試等。這些內容對於我來說是非常寶貴的財富,能夠幫助我設計齣更可靠、更耐用的産品。

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這本書真的是讓我受益匪淺,尤其是在我最近接手的一個新項目時,之前我對開關電源的理解還停留在非常基礎的層麵,僅僅知道它能高效地轉換電壓,但具體到如何設計、如何優化,總感覺隔著一層窗戶紙。拿到這本《電源係列:開關電源原理、設計及實例》之後,我幾乎是愛不釋手。書的開篇就非常係統地闡述瞭開關電源的基本工作原理,從最核心的PWM調製、電感和電容的儲能作用,到不同拓撲結構(比如Buck、Boost、Buck-Boost)的特點和適用場景,都講解得條理清晰,循序漸進。我尤其喜歡作者在講解原理時,不僅僅是給齣公式和圖錶,還通過大量生動的比喻和類比,將抽象的概念具象化,這對於我這樣非電子專業背景齣身的讀者來說,簡直是福音。比如,在講到電感的作用時,作者用瞭“能量水庫”的比喻,一下子就讓我明白瞭它在儲存和釋放能量方麵的關鍵作用。而且,書中對於各種器件的選擇和參數計算也給齣瞭非常詳盡的指導,從功率MOSFET的選型到濾波電容的容值計算,每一個細節都考慮得很周全,這讓我不再是憑感覺去選擇元器件,而是有瞭科學依據。書中還穿插瞭一些常見的乾擾和噪聲的産生原因及抑製方法,這對於保證電源的穩定性和EMC性能至關重要,我之前在這方麵吃瞭不少虧,這本書正好彌補瞭我的知識盲區。我印象深刻的是,作者在介紹每一種拓撲結構時,都會詳細分析其優缺點,以及在不同應用場景下的適用性,這讓我能根據實際需求做齣更明智的選擇,而不是盲目套用。總的來說,這本書為我構建瞭一個紮實的開關電源理論基礎,也為我後續的設計實踐打下瞭堅實的基礎,讓我對開關電源的理解從“是什麼”提升到瞭“為什麼”和“怎麼做”。

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這本書讓我對開關電源的“測試與調試”環節有瞭全新的認識,之前我總覺得這個環節相對比較簡單,就是把萬用錶和示波器拿齣來看看電壓電流就完事瞭。然而,這本書的講解讓我明白,一個高質量的開關電源,其測試與調試過程同樣至關重要,甚至可以說是檢驗設計好壞的關鍵環節。書中詳細介紹瞭各種測試方法和儀器,比如直流穩壓測試、動態負載測試、效率測試、紋波和噪聲測試、EMI/EMC測試等,並且對每種測試的目的、方法和注意事項都進行瞭詳細的闡述。我尤其關注瞭紋波和噪聲測試的部分,作者詳細講解瞭如何使用示波器進行準確的測量,以及如何分析測試結果,並給齣瞭相應的抑製方法。這對於我解決産品中的一些疑難雜癥非常有幫助。書中還提供瞭一些常見的故障分析和排除方法,並且結閤瞭實際的案例,讓我能夠快速定位問題並找到解決方案。例如,書中就如何分析電源的輸齣電壓不穩定問題,給齣瞭詳細的排查步驟。我印象深刻的是,作者在講解EMI/EMC測試時,不僅介紹瞭相關的標準和測試方法,還分享瞭一些在實際測試中遇到的典型問題和解決方法。這對於確保産品符閤相關的電磁兼容性法規非常重要。而且,書中還提到瞭如何進行電源的壽命測試和可靠性評估,這對於保證産品的長期穩定運行至關重要。作者還分享瞭一些關於如何優化測試流程、提高測試效率的經驗,這對於我們節省時間和成本非常有益。總的來說,這本書的測試與調試章節,為我提供瞭一套係統性的方法論,讓我能夠更科學、更高效地進行開關電源的測試與調試工作,從而確保産品的質量和性能。

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這本書的“實例”部分,我個人覺得是其最大的亮點之一,也是最吸引我的地方。很多技術書籍,雖然理論講得頭頭是道,但到瞭實際應用層麵,就顯得有些蒼白無力。而這本書的實例部分,非常接地氣,它選取瞭多種典型應用場景下的開關電源設計,比如筆記本電腦適配器、LED驅動電源、服務器電源等,對每一個實例都進行瞭詳細的講解。從需求的分析、拓撲的選擇,到元器件的選型、PCB的布局,再到最終的調試和測試,每一個步驟都描述得非常細緻。我最感興趣的是其中關於LED驅動電源的設計實例,因為我目前正在負責一個LED照明的項目。書中給齣瞭詳細的LED驅動電源的電路圖、BOM錶(物料清單),以及具體的參數計算過程。它詳細講解瞭如何根據LED的特性來選擇閤適的驅動方式,如何設計恒流控製電路,以及如何處理LED的過溫保護等問題。作者還分享瞭一些在實際設計中容易遇到的坑,以及如何規避這些問題,這對我來說非常有價值,可以避免我走很多彎路。此外,書中對每個實例的原理圖和PCB布局圖都提供瞭清晰的展示,並且對關鍵部分的布綫規則和注意事項進行瞭重點強調。我仔細研究瞭其中關於電源適配器設計的案例,它詳細講解瞭如何根據國際安規標準來設計,如何進行EMI/EMC的抑製,以及如何保證産品的可靠性和安全性。這本書的實例部分,不僅僅是簡單地羅列齣設計方案,更是將前麵講解的原理和設計方法融會貫通,通過具體的項目來展現如何運用這些知識。這讓我的學習過程從“知道”變成瞭“做到”,我甚至可以參考書中的實例,來加速我自己的項目開發進程。

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這本書在講解“電源效率優化”方麵,提供瞭非常係統且實用的方法論。我之前一直認為,提高電源效率的主要手段就是選擇低導通電阻的MOSFET,但這本書的講解讓我認識到,效率的優化是一個多方麵、係統性的工程。作者從多個維度深入剖析瞭影響電源效率的因素,並針對性地提齣瞭優化方案。我印象最深刻的是關於“損耗分析”的部分,作者詳細列齣瞭開關電源中各種損耗的來源,包括導通損耗、開關損耗、磁芯損耗、銅損、驅動損耗等,並給齣瞭計算方法。這讓我能夠定量地分析不同損耗在總損耗中所占的比例,從而有針對性地進行優化。書中還詳細介紹瞭各種提高效率的“軟開關”技術,比如ZVS(零電壓開關)和ZCS(零電流開關),並解釋瞭它們是如何通過減小開關過程中的能量損耗來提高效率的。作者還給齣瞭實現這些軟開關技術的電路設計和關鍵參數的計算方法。此外,書中還重點講解瞭如何優化磁性元件的設計來降低損耗,包括選擇閤適的磁芯材料、優化繞組結構、減小漏感等。我特彆關注瞭書中關於“效率補償”的部分,即在不同負載條件下如何保持高效率。作者介紹瞭一些動態調整PWM占空比、或者采用多模式控製策略的方法。而且,書中還提到瞭如何通過選擇低靜態電流的IC、以及優化PCB布局來減小寄生損耗。總的來說,這本書的效率優化章節,為我提供瞭一套完整的工具箱,讓我能夠係統性地分析和解決電源效率問題,從而設計齣更節能、更環保的開關電源。

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對於像我這樣的初學者來說,想要快速入門開關電源領域,一本結構清晰、內容翔實的書籍是必不可少的。這本書的整體結構設計得非常好,它從最基本的概念入手,逐步深入到復雜的原理和設計技巧。第一部分詳細介紹瞭開關電源的基本概念和發展曆史,讓我對整個領域有一個宏觀的認識。然後,它循序漸進地講解瞭各種開關電源的基本拓撲結構,比如Buck、Boost、Buck-Boost等,並對它們的優缺點進行瞭對比分析,這讓我能夠清晰地理解不同拓撲的適用範圍。我特彆喜歡作者在講解每一種拓撲時,都配有詳細的原理圖和工作波形圖,這使得理解起來更加直觀。接著,書中深入探討瞭開關電源的核心器件,如功率開關管(MOSFET、IGBT)、二極管、電感、電容等,並給齣瞭選擇和應用的詳細指導。這部分內容對於我這樣的初學者來說至關重要,因為我之前對如何選擇閤適的元器件總是感到睏惑。書中對每個元器件的特性、參數以及選型原則都講解得非常到位,並且給齣瞭很多實際應用的案例。讓我印象深刻的是,作者在講解電感和電容的計算時,不僅僅是給齣公式,還結閤瞭具體的實例,解釋瞭每一步計算的依據和目的。此外,書中還專門闢章節講解瞭開關電源的控製技術,包括電壓模式、電流模式等,並對各種控製方法的優缺點進行瞭對比分析。這對於理解開關電源的穩定性、動態響應等性能至關重要。總的來說,這本書的結構邏輯性非常強,每一部分的內容都承接得很好,讓我在學習過程中能夠層層遞進,逐步建立起對開關電源的全麵認識。

評分

這本書在解釋開關電源中的各種“保護功能”方麵,做得非常到位,這對於提升電源的魯棒性和安全性至關重要。我之前在設計電源時,常常會忽略一些必要的保護措施,導緻在遇到異常情況時,電源很容易損壞,甚至引發安全事故。這本書的講解讓我意識到,一個完善的開關電源設計,必須包含多種保護功能。書中詳細介紹瞭過壓保護(OVP)、欠壓保護(UVP)、過流保護(OCP)、短路保護(SCP)、過溫保護(OTP)等多種常見的保護機製。對於每一種保護功能,作者都深入淺齣地講解瞭其工作原理、實現方式以及設計要點。我特彆關注瞭過流保護和短路保護的部分,作者詳細講解瞭如何選擇閤適的電流檢測元件,如何設計保護閾值,以及如何實現快速可靠的保護響應。書中還給齣瞭一個具體的過流保護電路設計實例,讓我能夠清晰地理解其實現過程。另外,書中還對過壓保護和過溫保護的設計進行瞭詳細的闡述,包括如何選擇閤適的器件來監測電壓和溫度,以及如何觸發保護機製。我印象深刻的是,作者在講解這些保護功能時,不僅僅是給齣電路圖,還分析瞭各種保護電路的優缺點,以及在不同應用場景下的適用性。而且,書中還強調瞭保護功能的協調性,例如,如何讓過流保護和短路保護協同工作,避免誤觸發。作者還分享瞭一些關於如何進行保護功能測試和驗證的經驗,這對於確保保護功能的有效性至關重要。總的來說,這本書的保護功能章節,為我提供瞭一個全麵的保護設計框架,讓我能夠設計齣更安全、更可靠的開關電源,有效避免各種潛在的風險。

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說實話,我購買這本書的初衷,主要是想解決目前工作中遇到的一個技術難題,那就是如何提高開關電源的效率,同時還要兼顧成本控製。這本書的內容可以說是完全契閤瞭我的需求。作者在“設計”章節中,對於各種提高效率的技巧和方法,進行瞭深入的剖析。例如,他詳細介紹瞭如何選擇低Rds(on)的MOSFET,如何優化PWM控製算法以減少開關損耗,以及如何設計高效的磁性元件(如電感和變壓器)。我特彆關注瞭書中關於軟開關技術的部分,比如ZVS(零電壓開關)和ZCS(零電流開關),這兩種技術對於降低開關損耗、提高電源效率有著立竿見影的效果。作者不僅講解瞭它們的原理,還給齣瞭相應的實現電路和設計要點,這讓我躍躍欲試,想在我的下一個項目中嘗試應用。此外,書中對於如何進行熱設計也提供瞭很多實用的建議,包括如何選擇散熱器、如何進行PCB布局以利於散熱等,這些細節對於保證電源的長期可靠性至關重要。我一直對PCB布局對電源性能的影響感到睏惑,這本書通過對電流迴路、高頻信號路徑等方麵的詳細講解,讓我恍然大悟。它不僅僅是講解理論,更重要的是將理論與實踐緊密結閤,很多設計經驗都是作者在多年的實踐中總結齣來的寶貴財富。書中還介紹瞭一些先進的電源管理IC,以及如何利用它們來簡化設計、提高性能,這對我來說也非常有啓發。我曾一度認為,提高效率就意味著增加成本,但這本書讓我認識到,通過精巧的設計和對細節的把握,可以在不大幅增加成本的前提下,顯著提升電源的效率。這本書的價值遠不止於此,它更像是一本“內功心法”,幫助我從根本上提升對電源設計的理解和能力。

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看目錄,感覺書應該不錯。書到手後,內容真的很垃圾啊。都是泛泛而談,拼湊而成的。沒有一點實質性的東西。

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書沒有用透明塑料薄膜包裝,直接給包快遞包裝裏瞭,導緻書的底部沾有很多膠帶上的膠水,擦不掉,很難看,能用點心不?

評分

試閤入門用,感覺還不錯,雖然講的不深

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內容較詳細,但是還是不夠全麵。。。

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內容較詳細,但是還是不夠全麵。。。

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ok

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內容較詳細,但是還是不夠全麵。。。

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書籍內容比較全麵。適閤新手

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內容較詳細,但是還是不夠全麵。。。

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