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张占松 等 著

图书标签:

• 开关电源
• 电源技术
• 电力电子
• 电路设计
• SMPS
• 变压器
• MOSFET
• 控制电路
• 电源管理
• 电子工程

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111391838

版次：1

商品编码：11111188

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 高等学校试用教材

开本：16开

出版时间：2012-10-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

《开关电源技术教程》系统地论述了开关电源的工作原理、理论计算过程、各种实际应用及设计方法，让读者能够掌握基本的设计与计算。在此基础上，本书还系统地论述了高频软开关技术的工作原理、理论计算和实际工程应用的设计方法。本书还论述了反馈控制、小信号分析方面的内容，从而让读者能在实际工程应用中掌握小信号、反馈控制的测量、分析和校正方面的技术。作为一本工程技术人员的参考书，本书还给出了磁性元件、PWM控制芯片等的一些参考图表、数据，供读者设计开关电源时参考。
《开关电源技术教程》可供电子、信息、通信、仪表专业本科、专科学生使用，也可以作为电子工程技术人员的设计参考用书。

内页插图

目录

序
前言
概论
第一章 基本开关型变换器主电路拓扑
第一节 Buck变换器
一、工作原理
二、电路各点的波形
三、主要概念与关系式
四、稳态特性与元器件参数的量化
第二节 Boost变换器
一、工作原理
二、电路各点的波形
三、主要概念与关系式
四、稳态特性分析
五、起动过程特性分析
第三节 Buck.Boost变换器
一、工作原理
二、电路各点的波形
三、主要概念与关系式
四、优缺点
五、拓扑分析反号变换器
第四节 Cǔk变换器
一、电路构成
二、工作原理
三、电路各点的波形
四、主要概念与关系式
第五节 四种基本变换器的比较

第二章 变换器中的功率开关器件及其驱动电路
第一节 开关功率器件
一、垂直式导电的IGFET（IGBT）的结构和导电机理
二、IGBT与IGFET的不同
第二节 IGFET和IGBT的静特性
一、电压、电流
二、IGFET和IGBT作为硬开关时的开关特性
第三节 作为开关使用的二极管
一、二极管的转态限制了工作效率fs的提高
二、寄生二极管的作用
三、几种二极管的比较
第四节 功率模块
一、IGBT和IGFET
二、SiCVJFET功率模块
第五节 开关功率器件的驱动
一、直接驱动法
二、隔离驱动法
三、专用芯片高频脉冲调制驱动法
四、可饱和电抗器作磁占空比控制法

第三章 高频开关电源中的磁性元件设计
第一节 磁性材料的基本特性
一、磁性材料的基本参数
二、磁心的结构
三、基本电磁感应定律
四、高频磁性元件的损耗
第二节 高频变压器的设计方法
一、变压器尺寸的确定
二、变压器的最优效率
三、磁感应强度摆幅的选择
四、变压器一次绕组匝数的计算
五、变压器二次绕组匝数的计算
六、绕组导线的选择
七、绕组的排列结构
八、安全性能要求对变压器的影响
九、漏感对变压器性能的影响
第三节 电感的设计方法
一、电感器的设计方法
二、扼流圈的设计方法
第四节 共模电感的设计
第五节 新型磁性材料
一、铁镍合金
二、铁铝合金
三、非晶态合金
四、微晶合金
五、粉心材料

第四章 输入与输出隔离的各种变换器结构
第一节 变换器供电电源
一、概念
二、VS的整流、滤波电路元器件计算
第二节 反激变换器
一、工作原理
二、变压器的工作特点与设计分析
三、双管反激变换器
第三节 正激变换器
一、正激变换器电路组成、工作原理和波形
二、正激变换器的变压器带来的问题
三、技术措施
四、基本关系式
第四节 半桥变换器原理与设计
一、半桥变换器的工作原理
二、半桥变换器的优缺点
三、半桥变换器变压器的设计

第五章 高频开关变换器的软开关技术
第一节 高频开关变换器的损耗
第二节 零电流、零电压开关
第三节 能量不完全传递的反激变换器的谐振软开关
第四节 Boost变换器谐振软开关
第五节 半桥谐振开关变换器
一、RLC串联谐振基本知识
二、半桥LLC串联谐振变换器
第六节 有源钳位软开关技术
第七节 全桥移相软开关技术
一、电路原理和各工作模态分析
二、全桥移相电路零电压开关形成条件
三、二次侧占空比丢失现象
第八节 能量完全传递的反激变换器的谐振软开关

第六章 有源功率因数、同步整流、变换器并联技术
第一节 有源功率因数校正
一、Boost变换器有源功率因数校正原理
二、Boost变换器有源功率校正的电流状态
三、APFC的控制方式
四、平均电流控制的APFC电路
五、单周积分控制的APFC电路
六、单周电流比例采样差分控制的APFC
第二节 同步整流技术
一、同步整流原理
二、自驱动同步整流技术
三、辅助绕组驱动同步整流技术
四、有源钳位同步整流技术
五、电压外驱动同步整流技术
六、应用谐振技术的软开关同步整流技术
七、正激有源钳位电路的外驱动软开关同步整流技术
第三节 高频开关变换器的并联均流
一、输出阻抗法并联均流技术
二、主/从控制法
三、平均电流自动均流技术
四、最大电流法自动均流技术
五、热应力自动均流技术

第七章 开关电源的闭环控制
第一节 开关电源系统的隔离技术
一、隔离技术
二、系统架构和负反馈
第二节 PWM开关电源的集成电路芯片
一、SG3524电压控制型芯片
二、UC3846/3842电流控制型芯片
三、集成控制芯片的发展
第三节 状态空间平均法的动态理论和参数
一、开关变换器小信号分析
第四节 开关电源系统稳定和校正
一、开关电源系统的稳定条件
二、主要参数相关性
第五节 伯德图的测量设备及测量方法
一、从开环系统中的某点注入信号的方法
二、利用几Hz以上的开环伯德图测量方法作出“总开”曲线
三、用差分方法确定补偿特性曲线
第六节 误差放大器反馈网络参数的确定

第八章 高频开关变换器的保护电路
第一节 输入浪涌电压
一、输入浪涌电压的形成及形式
二、输入浪涌电压抑制元器件
三、抑制输入浪涌电压的方法
第二节 输入浪涌电流
一、输入浪涌电流的产生
二、输入浪涌电流的抑制方法
第三节 输入过电压、过电流的保护
第四节 输出过电压、过电流的保护
第五节 开关变换器的过热保护
第六节 开关变换器电磁干扰的防护
一、开关变换器电磁干扰的产生和测定
二、开关变换器传导噪声的抑制
三、开关变换器辐射噪声的抑制

参考文献

前言/序言

《电磁场与电动力学》 深度剖析无形的力量，揭示宇宙运转的奥秘。 本书是一部系统而深入的电磁场与电动力学教程，旨在为物理、电子工程、通信工程以及相关领域的学生和研究人员提供坚实的理论基础和广阔的视野。我们不局限于表面的现象，而是深入到构成世界最基本的力量之一——电磁力——的本质，通过严谨的数学推导和清晰的物理阐释，带领读者一步步探索这个充满魅力的领域。 第一篇：静电学——电荷的静止世界 在宏观世界中，我们能直接感受到的力通常是接触力或重力。然而，在微观层面，电荷的存在及其相互作用构成了驱动物质世界的另一股强大力量。本篇将从电荷的基本性质出发，引入电场和电势的概念。我们将详细讲解库仑定律，这是描述点电荷之间相互作用力的基本法则，并在此基础上发展出计算连续电荷分布产生的电场的方法。高斯定律作为电场计算的强大工具，我们将从其物理意义出发，结合多种对称性问题的应用，展现其优雅与高效。 电势能和电势的概念是理解能量在电场中如何传递的关键。我们将探讨电势与电场的关系，学习如何通过积分或微分来相互转换。特别地，我们将深入研究电场中的导体，理解导体的静电平衡态特征，以及静电屏蔽现象的原理。电容器是静电学的重要应用，我们将分析不同几何形状电容器的电容计算，以及多电容器组的等效电容。介质的引入如何改变电容器的性能，以及电介质的极化机制，都将得到细致的讲解。 为了使理论更加生动，我们还将引入一些经典的静电学问题，例如平行板电容器中的电场分布、带电球体的电势计算，以及静电场的能量密度。这些例子不仅能帮助读者巩固所学知识，更能培养解决实际问题的能力。 第二篇：稳恒磁场——电流的运动轨迹 当电荷开始运动，它们便构成了电流，而电流又会产生磁场。本篇将聚焦于稳恒磁场，即不随时间变化的磁场。我们将从毕奥-萨伐尔定律出发，学习如何计算由不同形状电流元产生的磁场，这是磁场计算的普适方法。安培环路定理则为具有高度对称性的电流分布提供了简便的磁场计算途径，我们将通过多种实例，如长直导线、圆形线圈、螺线管等，深入理解其应用。 磁场对运动电荷的作用力，即洛伦兹力，是理解电磁现象的核心。我们将详细分析洛伦兹力的方向和大小，并在此基础上探讨带电粒子在磁场中的运动轨迹，例如匀强磁场中的圆周运动和螺旋运动。这为粒子加速器和质谱仪等设备的工作原理奠定了基础。 磁通量和法拉第电磁感应定律是连接电场和磁场的关键。尽管本篇侧重于稳恒磁场，但理解磁通量的概念，以及如何计算它，对于后续学习动态磁场至关重要。我们将介绍磁场强度（H）和磁感应强度（B）的区别与联系，并讨论铁磁性材料在磁场中的行为，如磁饱和和磁滞现象。 第三篇：电磁感应与交流电——变化中的力量 当磁场发生变化时，它能在周围的导体中产生感应电动势，这就是法拉第电磁感应定律的核心内容。本篇将深入探讨电磁感应现象，包括感应电动势的产生机制、楞次定律判断感应电流方向的方法。我们将分析动生电动势和感生电动势的区别，并探讨自感和互感现象。自感线圈的能量存储特性，以及互感在变压器等设备中的应用，都将得到详尽的阐述。 交流电是现代电力系统和通信技术的基础。本篇将引入交流电源的概念，并分析正弦交流电的电压和电流的表示方法，包括幅值、频率、角频率和初相位。阻抗的概念是分析交流电路的关键，我们将详细讲解电阻、电感和电容在交流电路中的阻抗特性，以及它们与电压、电流之间的相位关系。 RLC串联和并联电路是交流电路分析的基本模型。我们将运用复数方法（相量法）来分析这些电路的电压、电流和阻抗，并推导出演示共振现象。共振在无线电接收、滤波等许多应用中起着至关重要的作用。我们将探讨不同类型的谐振电路，如串联谐振和并联谐振，以及它们在实际系统中的应用。 第四篇：麦克斯韦方程组——统一的电磁理论 麦克斯韦方程组是经典电磁学的基石，它以简洁而优美的数学形式，统一了静电学、稳恒磁场、电磁感应以及光波的传播。本篇将逐一剖析四个麦克斯韦方程的物理意义： 高斯定律： 描述了电场由电荷产生，以及电场线的疏密程度与电荷密度之间的关系。 高斯磁定律： 表明了磁单极子不存在，磁场线总是闭合的。 法拉第电磁感应定律： 揭示了变化的磁场如何产生电场。 安培-麦克斯韦定律： 统一了由电流和变化的电场产生的磁场。 我们将重点讲解位移电流的概念，这是麦克斯韦方程组中至关重要的一项补充，它使得方程组在动态过程中也保持一致性，并预言了电磁波的存在。 电磁波的传播是麦克斯韦方程组的直接推论。我们将推导出电磁波的波动方程，并分析其性质，包括横波特性、传播速度（光速）、能量传播和动量。本书还将简要介绍电磁波谱，以及不同频率的电磁波在自然界和技术中的应用。 第五篇：电磁波的辐射与应用——无处不在的信号 电磁波的产生源于加速运动的电荷。本篇将深入探讨电磁波的辐射机制，包括偶极子辐射等基本模型。我们将分析辐射场的特性，如远场和近场，以及辐射功率的计算。 电磁波的传播在空间中无处不在，并在无数技术领域发挥着核心作用。我们将探讨电磁波在不同介质中的传播，包括反射、折射、吸收和散射现象。这为理解光通信、雷达、遥感等技术提供了理论基础。 本书还将简要介绍一些重要的电磁波应用，例如： 无线通信： 从无线电广播到手机通信，再到Wi-Fi，电磁波是信息传递的载体。 微波技术： 用于雷达、卫星通信、微波炉等。 光学： 光作为一种电磁波，在激光、光学仪器、光纤通信等领域有广泛应用。 X射线和伽马射线： 在医疗诊断、科学研究等领域发挥重要作用。 学习方法与特色： 本书在内容编排上循序渐进，从基础概念到复杂理论，逐步深化。我们强调物理图像的建立，鼓励读者将抽象的数学公式与具体的物理过程联系起来。每章都配有精心设计的例题和习题，涵盖不同难度和类型，旨在帮助读者巩固理解、提高解题能力。书中还穿插了一些历史回顾和前沿展望，希望能激发读者对电磁学更深层次的兴趣。 《电磁场与电动力学》 不仅仅是一本教科书，它是一扇通往理解宇宙基本运行规律的窗口。通过学习本书，您将能够： 深刻理解电荷、电流、电场和磁场之间的内在联系。 掌握分析和计算各种电磁现象的数学工具。 认识电磁波的本质及其在现代科技中的核心作用。 培养严谨的科学思维和解决复杂问题的能力。 我们相信，这本书将成为您在电磁场与电动力学学习道路上不可或缺的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

作为一个已经工作了几年的电气工程师，我时常在项目中遇到需要设计或选型开关电源的环节。虽然我之前也接触过一些电源方面的知识，但总觉得在理论深度和实践经验上有所欠缺。这次我选择阅读这本书，主要是看中了它在实际应用方面的侧重。从目录上看，这本书不仅仅停留在理论公式推导，更强调了器件选择、PCB布局、散热设计、保护电路以及可靠性分析等关键环节。这正是我在实际工作中经常会遇到的痛点。我希望通过这本书的学习，能够更系统地理解开关电源的设计流程，掌握如何根据具体需求选择合适的拓扑和元器件，并且能够有效地解决实际工程中遇到的各种难题，比如效率优化、纹波抑制、噪声控制等等。我相信，这本书的实践性内容能够帮助我提升工作效率和设计水平，做出更稳定、更高效的开关电源产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很简洁大气，深邃的蓝色调给我一种专业且可靠的感觉。我本身是电子工程专业的大二学生，对开关电源这个领域充满了好奇，但又觉得它有些神秘。我之前也零散地看过一些网络上的资料，但总感觉不成体系，很多概念理解起来比较吃力。这次偶然看到了这本书，它的定价适中，我抱着试一试的心态买了下来。拿到手之后，翻看目录，发现内容涵盖了从最基础的二极管、三极管特性分析，到各种拓扑结构（如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Cuk等）的原理讲解，再到控制策略（电压模式、电流模式）的详细阐述。最让我惊喜的是，它还涉及到了EMI/EMC设计、热管理以及一些实际应用案例分析。这让我觉得，这本书的内容非常全面，能够满足我从入门到进阶的学习需求。我非常期待能够深入阅读这本书，掌握开关电源的设计和应用技巧，为我未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对开关电源这个领域并没有太多概念，只知道它在电子产品中应用非常广泛。这次之所以选择阅读这本书，是因为我最近在学习嵌入式系统开发，而很多嵌入式设备都需要高效、紧凑的电源解决方案。我了解到开关电源在这方面具有显著优势。我希望通过这本书，能够初步了解开关电源的基本工作原理，明白它与线性电源的区别，以及在不同功耗和电压要求下，应该如何选择合适的开关电源类型。我也对书中可能涉及到的功率器件（如MOSFET、二 极管）以及控制芯片（如PWM控制器）的介绍很感兴趣，因为这些都是构成开关电源的核心部件。这本书能否帮助我建立起对开关电源的整体认知，并且为我日后理解嵌入式设备的电源管理提供理论支持，是我最期待的部分。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子产品爱好者，尤其喜欢自己动手制作一些小玩意。最近我迷上了制作一些DIY音频设备，其中就涉及到电源部分的设计。我发现传统的线性电源体积大、效率低，而开关电源体积小、效率高，非常适合我的项目。但是，开关电源的电路确实比较复杂，我之前尝试自己搭建过几次，都因为一些参数设置不对或者原理不清而失败了。这本书的出现，对我来说简直是及时雨。我看到目录里有详细介绍各种开关电源的拓扑结构，以及如何根据不同的应用场景（比如需要低噪声的音频设备）来选择合适的电源方案。我特别期待书中关于元器件选型和PCB布局的章节，因为我总是在这方面犯错。如果这本书能提供一些实用的设计指南和案例，那我就可以少走很多弯路，做出更高质量的DIY作品了。

评分☆☆☆☆☆

从我个人学习的经验来看，很多技术书籍往往在理论讲解方面做得很好，但却忽略了实际操作中的细节。我之所以对这本书产生浓厚兴趣，是因为它似乎在理论深度和实践应用之间取得了一个很好的平衡。我尤其看好它在“实际应用案例”和“设计挑战与对策”这些章节。我希望书中不仅能解释清楚每个拓扑的原理，更能提供一些在实际产品设计中会遇到的问题，比如元器件的寄生效应、PCB布线对性能的影响、如何进行 EMI 抑制等等，并且给出切实可行的解决方案。我希望通过阅读这本书，能够真正掌握开关电源的设计思路，而不仅仅是停留在概念层面，能够将理论知识转化为实际的设计能力，从而在未来的工作或者研究中能够独立完成开关电源的设计任务，并达到预期的性能指标。

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很一般

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内容很简单，完全是适合初学者的，老公比较失望

评分☆☆☆☆☆

好。

评分☆☆☆☆☆

基础知识写的不错，这是买的第二本张先生的书了

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

值得好好学习学习~！

评分☆☆☆☆☆

还好还好还好还好还好还好还好还好

评分☆☆☆☆☆

好。

评分☆☆☆☆☆

好。