開關電源原理與設計

開關電源原理與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

瀋顯慶,張秀,鄭爽,謝蓄芬,康洪明 著
圖書標籤:
  • 開關電源
  • 電源設計
  • 電力電子
  • 電路分析
  • SMPS
  • 變壓器
  • MOSFET
  • 控製電路
  • 電磁兼容
  • 電源管理
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齣版社: 東南大學齣版社
ISBN:9787564137960
版次:1
商品編碼:12185613
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2012-12-01
用紙:膠版紙
頁數:224
字數:368000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《開關電源原理與設計》從係統工程的角度,以開關電源的拓撲結構為類型模塊,以功率因素校正為紐帶,重點介紹非隔離型DC-DC變換器、隔離型DC-DC變換器的主電路拓撲和控製方式,並對開關電源的控製電路、保護電路軟開關與同步整流技術、電磁兼容以及環路進行瞭電路分析和設計。
  《開關電源原理與設計》共12章,內容包括:緒論、開關電源中常用的電力電子器件與驅動、非隔離型DC-DC變換器、隔離型DC-DC變換器、有源功率因數校正技術、軟開關與同步整流技術、開關電源的控製電路、高頻開關整流器的保護電路、開關電源的電磁兼容技術、開關電源中的磁性元件、反饋環路的穩定、開關電源設計實例等內容,重點講述瞭主電路拓撲和控製方式。
  《開關電源原理與設計》可用作高等院校自動化、電氣工程及自動化、測控技術與儀器、機電一體化等專業本科生的教材及參考書,也可作為從事工業控製及相關領域工作人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 關於開關電源
1.2 開關電源的基本構成
1.3 開關電源的分類
1.4 開關電源的應用
1.5 開關電源的發展史
1.6 開關電源技術的發展趨勢

第2章 開關電源中常用的電力電子器件與驅動
2.1 電力二極管
2.1.1 PN結與電力二極管的工作原理
2.1.2 二極管的基本特性及主要參數
2.1.3 二極管的主要類型
2.2 電力MOSFET
2.2.1 結構和工作原理
2.2.2 主要參數
2.3 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
2.3.1 結構與工作原理
2.3.2 主要參數
2.4 驅動電路
2.4.1 對驅動電路的要求
2.4.2 集成電路直接驅動
2.4.3 加入驅動功率放大級驅動
2.4.4 用變壓器耦閤驅動
2.4.5 光耦閤器驅動器

第3章 非隔離型DC-DC變換器
3.1 降壓式(Buck)變換器
3.1.1 主電路拓撲和控製方式
3.1.2 電感電流連續時Buck變換器的工作原理和基本關係
3.1.3 電感電流斷續時Buck變換器的工作原理和基本關係
3.1.4 電感電流臨界連續的邊界
3.2 升壓式(Boost)變換器
3.2.1 主電路拓撲和控製方式
3.2.2 電感電流連續時Boost變換器的工作原理和基本關係
3.2.3 電感電流斷續時Boost變換器的工作原理和基本關係
3.2.4 電感電流臨界連續的邊界
3.3 升降壓(Buck/Boost)變換器
3.3.1 主電路拓撲和控製方式
3.3.2 電感電流連續時Buck/Boost變換器的工作原理和基本關係
3.3.3 電感電流斷續時BuCk/Boost變換器的工作原理和基本關係
3.3.4 電感電流臨界連續的邊界
3.4 Cuk變換器
3.4.1 主電路拓撲和控製方式
3.4.2 電流連續時Cuk變換器的工作原理和基本關係
3.4.3 電流斷續時Cuk變換器的工作原理和基本關係
3.4.4 兩電感有耦閤的Cuk變換器
3.5 Zeta變換器
3.5.1 主電路拓撲和控製方式
3.5.2 電流連續時Zeta變換器的工作原理和基本關係
3.5.3 電流斷續時Zeta變換器的工作原理和基本關係
3.6 Sepic變換器
3.6.1 主電路拓撲和控製方式
3.6.2 電流連續時Sepic變換器的工作原理和基本關係

第4章 隔離型DC-DC變換器
4.1 正激式變換器
4.1.1 主電路組成和控製方式
4.1.2 電流連續時正激變換器的工作原理和基本關係
4.2 反激變換器
4.2.1 主電路組成和控製方式
4.2.2 電流連續時反激變換器的工作原理和基本關係
4.2.3 電流斷續時反激變換器的工作原理和基本關係
4.3 推挽(Plash-Pull)變換器
4.3.1 推挽式逆變器
4.3.2 推挽變換器
4.3.3 推挽變換器的鐵芯偏磁
4.4 半橋(HalLBridge)變換器
4.4.1 半橋逆變器
4.4.2 半橋DC-DC變換器
4.4.3 考慮漏感時半橋變換器的工作原理
4.5 全橋(Full-Bridge)變換器
4.5.1 全橋逆變器
4.5.2 全橋變換器
4.5.3 全橋變換器中直流分量的抑製

第5章 有源功率因數校正技術
5.1 概述
5.1.1 AC/DC變換器輸入電流的諧波分量
5.1.2 功率因數和總諧波畸變的定義
5.1.3 提高AC/DC變換器輸入側功率因數的主要思路
5.1.4 有關諧波標準
5.2 基本Boost型PFC電路
5.2.1 PFC電路的工作原理
5.2.2 占空比的瞬態錶達式
5.2.3 理想模型
5.2.4 電感L的設計
5.3 PFC電路的控製技術
5.3.1 DCM工作模式的控製技術
5.3.2 CCM工作模式的電流型控製技術
5.4 改進的PFC電路
5.4.1 ZVT-Boost型PFC電路
5.4.2 Buck+Boost型PFC電路
5.4.3 DCM反激式PFC電路

第6章 軟開關與同步整流技術
6.1 軟開關技術
6.1.1 硬開關和軟開關
6.1.2 零電壓開關與零電流開關
6.1.3 準諧振變換電路
6.1.4 零開關PWM變換電路
6.1.5 零轉換PWM變換電路
6.2 同步整流技術
6.2.1 電壓自驅動同步整流
6.2.2 環路電流抑製
6.2.3 用於同步整流的功率MOSFET的最新進展

第7章 開關電源的控製電路
7.1 電壓模式PWM控製器
7.2 電流模式PWM控製器
7.3 電壓型控製芯片S(33525
7.3.1 性能及工作原理
7.3.2 關斷操作
7.3.3 SG3525輸齣的不同驅動型式
7.4 脈寬調製芯片UC3843
7.4.1 UC3843管腳連接圖
7.4.2 UCB843的主要特性
7.4.3 UC3843芯片原理
7.5 移相全橋控製芯片UC3875
7.5.1 UC3875的電氣特性
7.5.2 內部結構和工作原理
7.5.3 各部分的基本工作原理分析
7.6 峰值電流控製PWM芯片MC34261
7.6.1 引言
7.6.2 工作描述
7.6.3 設計公式
7.7 平均電流型功率因數校正芯片UC3854
7.7.1 UC3854內部功能模塊介紹

第8章 高頻開關整流器的保護電路
8.1 輸入端連續過電壓保護
8.2 輸入瞬態過壓保護
8.3 啓動衝擊電流抑製
8.4 軟啓動電路
8.5 輸齣限流保護
8.6 過熱保護電路
8.7 缺相保護電路

第9章 開關電源的電磁兼容技術
9.1 開關電源中的電磁乾擾問題
9.1.1 開關電源乾擾的産生
9.1.2 開關電源外部乾擾
9.1.3 開關電源乾擾耦閤途徑
9.2 開關電源中的電磁乾擾的抑製
9.2.1 電磁屏蔽
9.2.2 接地技術
9.2.3 濾波器技術

第10章 開關電源中的磁性元件
10.1 在開關電源中磁性元件的作用
10.2 磁的基本概念和基本定律
10.2.1 磁場的幾個常用物理量
10.2.2 磁路的概念
10.2.3 磁路的基本定律
10.3 軟磁性材料
10.3.1 磁性材料的磁化
10.3.2 磁材料的磁化麯綫
10.3.3 磁芯損耗
10.3.4 相對磁導率
10.3.5 磁芯磁性能
10.4 高頻變壓器設計方法
10.4.1 變壓器設計方法之一——麵積乘積(AP)法
10.4.2 變壓器設計方法之二——幾何參數(KG)法
10.5 電感器設計方法
10.5.1 電感器設計方法之一——麵積乘積(AP)法
10.5.2 電感器設計方法之二——幾何參數(KG)法
10.5.3 無直流偏壓的電感器設計

第11章 反饋環路的穩定
11.1 引言
11.2 係統振蕩原理
11.2.1 電路穩定的增益準則
11.2.2 電路穩定的增益斜率準則
11.2.3 輸齣LC濾波器的增益特性(輸齣電容含/不含E5R)
11.2.4 脈寬調製器的增益
11.2.5 LC輸齣濾波器加調製器和采樣網絡的總增益
11.3 誤差放大器幅頻特性麯綫的設計
11.4 誤差放大器的傳遞函數、極點和零點
11.5 零點、極點頻率引起的增益斜率變化規則
11.6 隻含單零點和單極點的誤差放大器傳遞函數的推導
11.7 根據Ⅱ型誤差放大器的零點、極點位置計算相移
11.8 考慮E5X時LC濾波器的相移
11.9 設計實例——含有Ⅱ型誤差放大器的正激變換器反饋環路的穩定性
11.10 Ⅲ型誤差放大器的應用及其傳遞函數
11.11 Ⅲ型誤差放大器零點、極點位置引起的相位滯後
11.12 Ⅲ型誤差放大器的原理圖、傳遞函數及零點、極點位置
11.13 設計實例一一通過Ⅲ型誤差放大器反饋環路穩定正激變換器
11.14 Ⅲ型誤差放大器元件的選擇
11.15 反饋係統的條件穩定
11.16 不連續模式下反激變換器的穩定
11.16.1 從誤差放大器端到輸齣電壓節點的直流增益
11.16.2 不連續模式下反激變換器的誤差放大器輸齣端到輸齣電壓節點的傳遞函數
11.17 不連續模式下反激變換器誤差放大器的傳遞函數
11.18 設計實例——不連續模式下反激變換器的穩定
11.19 跨導誤差放大器

第12章 開關電源設計實例
12.1 完全能量傳遞反激式開關電源的設計
12.1.1 電珞設計
12.1.2 反激變換器RCD緩衝器的設計
12.1.3 主要元件的參數計算與選型
12.2 基於SG3525的半橋式開關電源的設計
12.2.1電路設計
12.2.2 主要元件參數的計算與選擇
12.3 基於MC3426工的有源功率因數校正器的設計
12.3.1 電路設計
12.3.2 主要元件參數的計算與選型

參考文獻

前言/序言

  隨著微型計算機及微電子技術在檢測及控製領域的廣泛應用,新一代開關電源采用瞭先進的科學技術,成為具有人工智能的高自動化機電設備。因此,學習開關電源的主電路拓撲結構和控製方式,掌握相關的新技術和設計方法是十分重要的。
  本書是為從事開關電源設計和控製的高等學校相關專業、研究所以及從事開關電源的操作人員、維修人員編寫的教材。本書主要特點為:
  (1)在取材和教材體係編排上注重原理與應用技術相結閤,突齣應用性和針對性,把作者多年從事開關電源設計的科研成果和具體事例聯係在一起,突齣針對性。
  (2)力求將最新的傳感技術、檢測技術等及時反映在教材中,同時還針對從事開關電源設計、操作及維修人員增加瞭開關電源的電磁兼容技術、軟開關與同步整流技術等內容。
  (3)本書力求從完整的體係論述開關電源係統,能使剛剛從事開關電源的人員對整個係統有所瞭解,由淺入深地對開關電源的整體進行論述,涵蓋瞭開關電源中常用的電力電子器件與驅動和最新的控製方法。
  本書由瀋顯慶、張秀、鄭爽、謝蓄芬、康洪明共同編著,本書共分12章,其中第6章和第9章由瀋顯慶編寫;第2章和第3章由康洪明編寫;第4章和第7章由鄭爽編寫;第8章、第11章和第12章由張秀編寫;第1章、第5章和第10章由謝蓄芬編寫。全書由瀋顯慶策劃與統稿。
  由於編者水平有限,書中不足之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正。
《電子元器件實用手冊》 本書是一本麵嚮電子工程師、技術愛好者以及相關專業學生的實用型參考書籍,旨在提供全麵、深入的電子元器件知識,幫助讀者理解、選擇和應用各類電子元件,從而高效地完成電路設計與故障排查。 內容概覽: 本書從基礎的物理原理齣發,循序漸進地介紹瞭各種主流電子元器件的結構、工作原理、關鍵參數、選型依據以及實際應用中的注意事項。內容覆蓋廣泛,旨在成為讀者手中的一本“袖珍百科全書”。 第一部分:電阻器 基礎理論: 深入解析歐姆定律、功率耗散、溫度係數等電阻的基本概念。 分類與結構: 詳細介紹碳膜電阻、金屬膜電阻、氧化膜電阻、繞綫電阻、貼片電阻(SMD)等不同類型的構造、製造工藝及其特性差異。 關鍵參數: 講解標稱值、精度、功率額定值、阻值容差、感應係數、噪聲係數等在實際應用中的意義。 選型與應用: 提供針對不同應用場景(如信號通路、電源濾波、分壓、限流等)的電阻選型指南,並列舉常見電路中的應用實例。 故障分析: 探討電阻器常見的失效模式及檢測方法。 第二部分:電容器 基礎理論: 闡述電容的基本原理、電荷存儲、容抗、漏電流等。 分類與結構: 詳盡介紹電解電容(鋁電解、鉭電解)、陶瓷電容(高介電常數型、等高Q型)、薄膜電容(聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯)、雲母電容、超級電容等,分析其介質材料、構造以及對性能的影響。 關鍵參數: 深入講解額定電壓、容量、容差、等效串聯電阻(ESR)、等效串聯電感(ESL)、溫度特性、頻率特性、壽命等關鍵指標。 選型與應用: 針對濾波、耦閤、去耦、旁路、儲能、定時等不同功能,提供詳細的電容器選型建議,並展示在電源、音頻、數字電路中的具體應用。 故障分析: 總結電容器失效的常見原因,如乾涸、擊穿、極性接反等,並提供檢測和判斷方法。 第三部分:電感器 基礎理論: 解釋電感的原理、自感、互感、磁場存儲能量等。 分類與結構: 詳細介紹空心電感、鐵氧體磁芯電感、鐵芯電感(包括環形、EI型)、貼片電感等,重點闡述磁芯材料(如錳鋅、鎳鋅鐵氧體)對電感性能的影響。 關鍵參數: 闡明電感值、允許偏差、額定電流、直流電阻(DCR)、品質因數(Q值)、飽和電流、自諧振頻率(SRF)等參數的重要性。 選型與應用: 指導讀者如何根據扼流、濾波、儲能、振蕩、匹配等電路需求選擇閤適的電感器,並提供在電源、射頻電路中的應用示例。 故障分析: 分析電感器常見的損壞形式,如綫圈斷路、短路、磁芯損壞等,並介紹相應的檢測技巧。 第四部分:半導體器件 二極管: 原理與分類: 介紹PN結基本原理,重點講解整流二極管、穩壓二極管(齊納管)、肖特基二極管、變容二極管、發光二極管(LED)、光電二極管等。 參數與應用: 闡述反嚮擊穿電壓、正嚮導通壓降、峰值電流、反嚮漏電流等參數,並展示在電源、信號處理、指示等方麵的應用。 三極管(BJT): 原理與結構: 深入講解NPN和PNP結構的BJT工作原理,包括放大區、截止區、飽和區。 參數與應用: 重點介紹電流放大係數(β)、穿透電流(ICBO)、最大集電極功耗、電壓參數(VCEO, VCBO, VEBO)等,以及在放大電路、開關電路中的應用。 場效應管(FET): 原理與分類: 介紹JFET和MOSFET(N溝道、P溝道,增強型、結型)的工作原理,突齣其電壓控製特性。 參數與應用: 講解閾值電壓(Vth)、漏極電流(ID)、跨導(gm)、擊穿電壓(VDS)、柵極漏電流(IGSS)等,並分析在功率開關、信號放大、邏輯門等方麵的應用。 集成電路(IC)基礎: 簡介: 概述集成電路的基本構成和優勢,介紹常見的封裝形式。 常用IC: 簡要介紹運算放大器、邏輯門電路、電壓比較器、定時器(如555)、綫性穩壓器等基本功能IC的原理和應用方嚮。 第五部分:其他常用電子元器件 傳感器: 介紹熱敏電阻(NTC/PTC)、光敏電阻、霍爾傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器等工作原理、特性參數和應用領域。 晶體振蕩器與濾波器: 講解石英晶體振蕩器的基本原理、頻率穩定性,以及LC濾波器、RC濾波器、有源濾波器等的設計理念和應用。 繼電器與開關: 介紹電磁繼電器、固態繼電器、各種類型的開關(撥動、按鍵、滑動)的工作原理、觸點類型、額定參數及在電路控製中的應用。 連接器與綫纜: 簡要介紹各種類型連接器(如USB、HDMI、接綫端子)和綫纜的選擇原則。 本書特色: 理論與實踐相結閤: 在講解基本原理的同時,側重於參數的實際意義和應用中的注意事項。 圖文並茂: 大量采用原理圖、結構示意圖、實物圖,幫助讀者直觀理解。 參數解讀詳細: 針對每個關鍵參數,都提供瞭清晰的解釋和在實際選型中的指導意義。 應用示例豐富: 覆蓋電子工程的多個領域,提供具體電路設計中的應用參考。 易於查閱: 結構清晰,索引完善,便於讀者快速找到所需信息。 無論您是初學者,還是經驗豐富的工程師,本書都將是您在電子元器件領域的得力助手,助您在電路設計的道路上更加順暢、高效。

用戶評價

評分

這本書的內容之豐富,讓我每次翻閱都能有新的發現。它不像某些技術書籍那樣,隻是簡單地羅列公式和結論,而是非常注重對概念的溯源和邏輯的梳理。比如,在講解電感和電容的儲能特性時,它會從麥剋斯韋方程組齣發,詳細推導能量與磁場、電場的關係,然後再引申到它們在開關電源中的作用。這種從基礎理論齣發的講解方式,讓我對開關電源的工作原理有瞭更深刻的理解,而不是停留在“知其然,不知其所以然”的層麵。書中對各種功率器件的詳細分析也讓我受益匪淺。它不僅僅介紹瞭 MOSFET 和 IGBT 的基本結構和工作原理,還深入探討瞭它們的損耗機製,包括導通損耗、開關損耗、柵極驅動損耗等,以及如何通過選擇閤適的器件和優化驅動電路來降低這些損耗。我還特彆喜歡書中關於“磁性元件設計”的部分。它不僅僅是簡單地給齣瞭公式,而是從磁路的分析、材料的選擇、繞組的優化等多個角度,係統地講解瞭如何設計高性能的變壓器和電感。我還記得有幾頁專門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件,以及如何進行整體的散熱布局,這些對於確保開關電源的長期穩定運行至關重要。這本書還包含瞭很多關於“可靠性設計”的內容,比如如何進行元器件的選型、如何進行應力分析、如何設計冗餘電路等,這些都是在實際工程設計中不可或缺的知識。總而言之,這本書不僅僅是一本技術手冊,更像是一位經驗豐富的導師,在帶領我一步步探索開關電源設計的奧秘。

評分

坦白說,我之前對開關電源的理解非常有限,總覺得它隻是一個黑盒子,裏麵有很多復雜的電路和難以理解的參數。但這本書的齣現,徹底改變瞭我的看法。它用一種非常結構化的方式,將開關電源的各個組成部分,從輸入濾波、整流、開關變換、隔離、輸齣濾波到控製反饋,都進行瞭詳盡的講解。我尤其對書中關於“隔離技術”的介紹印象深刻。它詳細闡述瞭各種隔離方式的原理,比如變壓器隔離、光耦隔離,以及它們在不同應用場景下的優缺點,這對於我理解一些高壓或醫療類電源的設計非常有幫助。書中還花瞭大量篇幅來講解“輸齣濾波和紋波抑製”。我曾經對如何降低輸齣紋波感到很頭疼,但這本書通過對 LC 濾波器、RC 濾波器等不同濾波方式的深入分析,以及如何通過優化布局來減少寄生參數對紋波的影響,讓我有瞭全新的認識。我還特彆欣賞書中關於“動態性能優化”的章節。它詳細講解瞭如何通過調整反饋環路的參數,來提高開關電源的瞬態響應速度,比如在負載變化時,如何快速穩定輸齣電壓。書裏還包含瞭很多關於“特殊應用”的介紹,比如 LED 驅動電源、電池充電器、高功率密度電源等,這些內容為我在不同領域的設計提供瞭寶貴的參考。總而言之,這本書就像一位經驗豐富的嚮導,帶領我穿越開關電源的重重迷霧,讓我能夠清晰地看到它的脈絡和精髓。

評分

要說這本書對我最大的價值,可能就在於它打破瞭我之前對“設計”的狹隘理解。我一直以為設計就是把電路圖畫齣來,然後把元器件焊上去。但這本書讓我明白,真正的設計是一個係統性的工程,需要考慮方方麵麵。比如,書中關於“元器件選擇”的章節,就不僅僅是列舉瞭各種元器件的型號,而是詳細分析瞭不同元器件的特性、可靠性、成本等因素,並給齣瞭如何在權衡這些因素的基礎上做齣最優選擇的指導。我特彆欣賞書中關於“熱設計”的講解。它不僅僅是計算溫升,而是從整體的散熱方案入手,包括散熱器的選擇、風扇的配置、PCB 布局的優化等,這些內容對於確保開關電源的長期可靠運行至關重要。書中還花瞭不少篇幅來講解“可靠性工程”。它詳細分析瞭各種可能導緻開關電源失效的因素,比如過應力、環境影響、元器件老化等,並提齣瞭相應的預防措施,這讓我對如何設計齣更可靠的電源有瞭更深的認識。我還對書中關於“測試與驗證”的部分印象深刻。它詳細介紹瞭各種測試方法和設備,比如示波器、頻譜分析儀、電子負載等,以及如何通過這些設備來驗證開關電源的設計是否滿足各項性能指標。總而言之,這本書為我提供瞭一個完整的開關電源設計框架,讓我能夠從全局的角度去思考和規劃我的設計。

評分

對於我這種之前對開關電源瞭解不多,甚至可以說是有點“小白”的讀者來說,這本書簡直就像一場及時雨。它以一種非常友好的方式,循序漸進地帶領我進入這個復雜而迷人的領域。一開始,它並沒有直接拋齣高深的公式和復雜的電路,而是從最基礎的能量存儲和釋放原理講起,比如電感和電容在電流變化時的行為。通過這些非常直觀的類比和圖示,讓我很快就理解瞭 Buck、Boost、Buck-Boost 等基本拓撲結構是如何通過簡單的開關動作來實現升壓或降壓功能的。我印象特彆深刻的是,書中對不同拓撲結構在效率、輸齣電壓範圍、輸齣電流能力等方麵的對比分析,這讓我能夠根據不同的應用需求,選擇最閤適的電路拓撲。更讓我欣喜的是,它還花瞭不少篇幅來講解實際設計中經常遇到的問題,比如元器件的選擇和損耗分析。它詳細地介紹瞭各種功率開關器件,如 MOSFET 和 IGBT 的選型要點,包括耐壓、電流能力、導通電阻、開關損耗等參數的考量,以及如何根據具體應用場景來計算和評估這些損耗。對於變壓器和電感的設計,這本書也給齣瞭非常實用的指導,包括如何選擇磁芯材料、計算匝數、優化繞組結構以降低漏感和趨膚效應等。我尤其贊賞書中關於 PCB 布局的建議,這一點往往是很多新手容易忽略但又至關重要的環節。作者強調瞭電流迴路的麵積、高頻信號的走綫、地綫的處理等對開關電源性能的影響,並提供瞭具體的布局技巧,這為我後續的實際操作打下瞭堅實的基礎。此外,書中還對各種保護電路的設計進行瞭詳細的闡述,比如過流保護、過壓保護、欠壓保護等,這對於確保開關電源的安全穩定運行至關重要。這本書就像一本“百科全書”,涵蓋瞭開關電源設計過程中的方方麵麵,讓我能夠從理論到實踐,一步步地建立起完整的知識體係。

評分

這本書,我真的可以說是用瞭好長一段時間來消化,它不僅僅是一本關於“開關電源原理與設計”的書,對我而言,更像是一把開啓電力電子世界大門的鑰匙。我第一次拿到它的時候,就被它厚重的分量和紮實的排版所吸引,但真正讓我著迷的,是它對每一個基本概念的深入剖析。比如,它沒有止步於簡單地介紹MOSFET的開關特性,而是詳細講解瞭不同類型的MOSFET在開關過程中存在的寄生參數,以及這些參數如何影響開關損耗、瞬態響應和EMI。我記得有一章節專門講瞭同步整流技術,那部分內容絕對是乾貨滿滿,從理論模型到實際應用,再到各種同步整流方案的優劣分析,都寫得非常透徹。我還特彆喜歡它在講解反饋控製環路時,引入的頻域分析方法。之前我對控製理論的理解一直停留在比較模糊的層麵,但這本書通過對補償網絡的詳細講解,比如PID補償、前饋補償,以及如何通過伯德圖來分析係統的穩定性和動態響應,讓我豁然開朗。書裏還給齣瞭大量的實際電路圖例,這些圖例不僅僅是示意圖,很多都包含瞭具體的元器件參數選擇的依據,以及PCB布局的注意事項,這對於我們工程師來說,簡直是寶藏。尤其是在高頻設計和EMI抑製方麵,作者給齣瞭許多實用的經驗法則和設計技巧,比如如何選擇閤適的濾波元件、如何進行EMI屏蔽設計、如何優化PCB布局來減少噪聲耦閤等等。這本書給我最大的感受就是,它不僅僅是理論的堆砌,更強調瞭理論與實踐的緊密結閤,讓我在學習原理的同時,也能立刻想到如何在實際設計中應用這些知識。很多時候,我在遇到實際問題時,翻開這本書,總能找到相關的章節,找到解決問題的思路,甚至是一些我從未想過的解決方案。這本書也讓我認識到,開關電源的設計絕不僅僅是堆砌元器件,而是一門需要綜閤運用電磁學、半導體器件物理、控製理論和信號完整性等多個領域知識的係統工程。

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這本書的價值,遠不止於對開關電源基本原理的講解,它更像是一本“實戰手冊”,為我提供瞭大量解決實際工程問題的思路和方法。我記得在設計一個高壓開關電源時,遇到瞭很多難以處理的 EMI 問題。當時我查閱瞭各種資料,都找不到清晰的解決方案。後來,我翻開瞭這本書,在關於“EMI/EMC 設計”的章節中,找到瞭非常詳細的分析和指導。書中不僅詳細闡述瞭 EMI 的産生機理,還提供瞭多種有效的抑製措施,比如濾波器的選擇和設計、PCB 布局的優化、屏蔽技術的應用等。我按照書中的方法進行改進後,EMI 問題得到瞭顯著的改善。我特彆欣賞書中關於“元器件選型”的建議。它不僅僅是列舉瞭各種元器件的參數,而是結閤實際應用場景,給齣瞭詳細的選型原則和注意事項,這讓我能夠避免很多不必要的彎路。書中還包含瞭大量的“案例分析”,這些案例都非常貼近實際工程應用,讓我能夠將書本上的知識融會貫通,並應用於自己的設計中。例如,書中有一個關於“LED 驅動電源設計”的案例,詳細講解瞭如何根據 LED 的特性來設計驅動電路,如何控製電流和電壓,以及如何解決 EMI 問題等,這對我後來設計 LED 驅動電源提供瞭極大的幫助。總而言之,這本書就像一位經驗豐富的工程師,在我的設計過程中,時刻給予我專業的指導和支持。

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這本書絕對是那種可以反復閱讀、細細品味的“案頭必備”書籍。它在講解基本原理時,總是能從最根本的物理定律齣發,進行嚴謹的推導,這讓我對每一個公式、每一個結論都有瞭深刻的理解。我特彆喜歡它在講解“功率器件損耗分析”時,引入的精細化模型。它不僅僅是簡單地給齣導通電阻和開關時間,而是考慮瞭多種損耗因素,並給齣瞭相應的計算方法,這讓我能夠更準確地評估不同器件在實際工作條件下的功耗,從而做齣更優的選擇。書中對“磁性元件設計”的講解也達到瞭一個很高的水平。它不僅僅介紹瞭變壓器和電感的計算公式,更深入地探討瞭磁芯材料的特性、損耗機製,以及如何通過優化繞組結構來降低漏感和提高效率。我印象特彆深刻的是,書中關於“多相交錯並聯技術”的講解,這對於實現高功率密度和大電流輸齣的電源設計非常有指導意義。它詳細地分析瞭多相交錯並聯的優勢,以及如何通過控製策略來協調各相的工作。此外,這本書還對“電磁兼容(EMC)設計”進行瞭非常深入的探討。它不僅僅是列舉瞭一些常見的 EMI 問題,而是詳細分析瞭這些問題的産生機理,並提供瞭多種有效的解決方案,比如濾波器的選擇和設計、PCB 布局的優化、屏蔽技術的應用等,這對於我解決實際項目中的 EMC 問題提供瞭極大的幫助。總而言之,這本書就像一位經驗豐富的老師,不僅傳授瞭知識,更教會瞭我如何去思考和解決問題。

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讀完這本書,我最大的感受就是,它徹底顛覆瞭我之前對開關電源的某些刻闆印象。我曾經認為開關電源的設計隻是一個堆砌元器件的過程,但這本書讓我明白瞭,它背後蘊含著深刻的物理原理和精密的工程計算。書中對各種開關拓撲的講解,不僅僅是給齣瞭電路圖,更是深入剖析瞭每個拓撲的工作模式,比如 CCM(連續導通模式)和 DCM(非連續導通模式)下的工作原理,以及它們在不同負載條件下的性能錶現。我尤其被書中關於“功率變換器控製”那一章所吸引。它不僅僅介紹瞭基本的 PID 控製,還引入瞭更高級的控製策略,比如峰值電流模式控製、平均電流模式控製,以及如何通過這些控製方式來提高開關電源的瞬態響應速度和負載調整率。我之前在實際工作中遇到過一些反饋環路不穩定導緻輸齣紋波增大的問題,讀瞭這一章後,我纔真正理解瞭問題的根源,並學會瞭如何通過調整補償網絡來解決這些難題。書裏還專門闢瞭一章講“電磁乾擾(EMI)與電磁兼容(EMC)設計”,這一點對於很多從事電子産品設計的工程師來說,都是一個巨大的挑戰。作者詳細地分析瞭開關電源産生的各種噪聲源,比如開關損耗、寄生參數引起的振蕩、PCB 走綫耦閤等,並提齣瞭多種有效的抑製措施,比如濾波器的設計、屏蔽技術的應用、PCB 布局的優化等。這些內容對我來說,簡直是“及時雨”,讓我在麵對 EMI/EMC 問題時,不再感到束手無策。這本書在講解理論知識的同時,也穿插瞭大量的實際案例分析,這些案例都非常貼近實際工程應用,讓我能夠將書本上的知識融會貫通,並應用於自己的設計中。

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對於我這種需要處理高功率、高效率的開關電源設計的工程師來說,這本書絕對是“神器”。它在講解“效率優化”方麵,提供瞭非常係統性的方法。它不僅僅是簡單地介紹某些提高效率的技巧,而是深入分析瞭各種損耗的來源,比如導通損耗、開關損耗、磁性元件損耗、PCB 損耗等,並給齣瞭量化的評估方法和優化策略。我特彆欣賞書中關於“寄生參數分析”的章節。它詳細闡述瞭各種寄生參數,比如導綫電感、管腳電容、PCB 走綫電容等,以及它們對開關電源性能的影響,並給齣瞭如何減小這些寄生參數對性能影響的設計技巧。書中還花瞭大量的篇幅來講解“可靠性設計”。它詳細分析瞭各種可能導緻開關電源失效的因素,比如過應力、環境影響、元器件老化等,並提齣瞭相應的預防措施,這讓我對如何設計齣更可靠的電源有瞭更深的認識。我還對書中關於“熱管理”的詳細講解印象深刻。它不僅僅是計算元器件的溫升,而是從整體的散熱方案入手,包括散熱器的選擇、風扇的配置、PCB 布局的優化等,這些內容對於確保開關電源的長期可靠運行至關重要。總而言之,這本書為我提供瞭一個全麵的開關電源設計指南,讓我能夠從宏觀到微觀,全麵地掌握高功率、高效率開關電源的設計精髓。

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這本書在講解某些概念的時候,真的是非常“接地氣”,讓我這個對理論有些畏懼的人都能輕鬆理解。比如,在介紹“開關損耗”的時候,它沒有直接拋齣復雜的半導體物理模型,而是通過一個形象的“水龍頭開關”的比喻,來解釋在開關過程中能量是如何被損耗的。這樣的講解方式,讓我立刻就抓住瞭問題的本質。我特彆喜歡書中關於“瞬態響應”的分析。它通過大量的波形圖和仿真結果,清晰地展示瞭在負載變化時,輸齣電壓的跌落和恢復過程,以及如何通過調整控製參數來改善瞬態響應。書中還花瞭很大的篇幅來講解“EMI 抑製”。它詳細分析瞭開關電源産生的各種噪聲源,並提齣瞭多種有效的抑製方法,比如通過優化 PCB 布局來減小環路麵積、通過選擇閤適的濾波元件來衰減噪聲、通過屏蔽來防止噪聲輻射等。這些內容對我來說,簡直是“救命稻草”,讓我能夠更有效地解決實際項目中的 EMI 問題。我還對書中關於“多重開關拓撲”的介紹印象深刻。它詳細闡述瞭各種復雜的開關拓撲,比如 SEPIC, Cuk, Flyback 等,並分析瞭它們各自的優缺點和適用場景,這讓我能夠根據不同的應用需求,選擇最閤適的拓撲結構。總而言之,這本書就像一位經驗豐富的老師,用通俗易懂的語言,將復雜的開關電源設計知識娓娓道來,讓我學得輕鬆,記得牢固。

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