實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 戶川治朗，高玉蘋，唐伯雁，李大寨 著

圖書標籤:

• 電源電路
• 電路設計
• 整流電路
• 開關穩壓器
• 電力電子
• 模擬電路
• 電子工程
• 電源管理
• 實用指南
• 電路分析

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030165121

版次：31

商品編碼：12297806

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

頁數：380

正文語種：中文

內容簡介

本書根據各種應用領域的電源裝置實例，詳細講解瞭電源的設計方法.全書內容共分兩篇；第1篇主要介紹綫性穩壓器的設計方法，包括整流電路的設計方法，如何選擇整流二極管和平滑電容器以及如何抑製衝擊電施，穩壓二極管和基準電壓IC的基本性能及利用技術，3端子穩壓器和串聯穩壓器的實用設計方法，設計串聯穩壓器時的技巧等；第2篇主要介紹開關穩壓器的設計方法，包括開關穩壓器的概念及特徵，如何選擇變壓器及扼流綫圈，各種方式開關穩壓棒的設計方法及實例，電路設計中降低噪聲的技術技巧等。另外，本書附錄介紹瞭電源設計過程中散熱及散熱器安裝技巧和電源電路的新技術。《BR》　　本書注重基礎，為幫助讀者動手設計，采用瞭大量篇幅介紹相關的基礎知識，甚至包括一些復雜的公式推導，同時還介紹瞭很多設計過程中的技術技巧，避免讀者走彎路。另外本書列舉瞭大量應用實例，能夠激發讀者的學習熱情，指導讀者如何綜閤運用知識進行應用設計和實踐。

《深度電源解析：從基礎到前沿的電路設計指南》 內容概述： 本書是一部係統而深入的電源電路設計實戰指南，旨在為電子工程師、技術愛好者以及相關專業的學生提供一個全麵、清晰且實用的學習框架。它不僅僅是一本手冊，更是一次關於電源技術演進與實踐的深度探索。全書圍繞“高效、穩定、可靠”的核心目標，從最基礎的電源概念入手，循序漸進地剖析各類電源電路的設計原理、關鍵技術、器件選型及優化策略，最終觸及當前電源領域的前沿發展動態。 第一部分：基礎電源原理與濾波技術 本部分將首先奠定堅實的理論基礎。我們將從“電”與“磁”的根本交互齣發，闡述電壓、電流、功率等基本電學量的概念，並重點解析交流電與直流電的轉換原理，為後續的整流電路學習鋪平道路。 整流電路的精細剖析： 從單相半波、全波整流，到三相整流，我們將細緻地分析其工作過程、輸齣波形特點、以及由此産生的紋波成分。在此基礎上，本書將深入探討橋式整流、倍壓整流等常見配置的優劣，並結閤實際應用場景，指導讀者如何根據負載特性選擇最閤適的整流方式。我們將詳細講解各種整流電路的等效模型，通過數學推導揭示其性能指標，例如平均值、有效值、峰值等。 濾波技術的藝術： 整流後的直流信號通常伴隨著顯著的紋波，這會嚴重影響後續電路的穩定工作。本部分將全麵介紹各種濾波技術。 電容濾波： 講解不同容量、不同ESR（等效串聯電阻）的電容器在濾波中的作用，以及如何根據紋波頻率和幅值計算最優電容值。我們將展示電容濾波的等效電路模型，並進行詳細的瞬態響應分析，從而理解其抑製紋波的機製。 電感濾波： 介紹電感作為濾波元件的原理，特彆是其在高頻下的濾波特性。本書將詳細講解LC濾波器的設計，包括如何計算電感和電容的數值以達到特定的濾波帶寬和衰減率。我們將探討串聯電感和並聯電感在不同濾波電路中的應用，以及它們與電容濾波的結閤使用。 RC/RL/LC 濾波網絡的組閤設計： 深入分析不同濾波網絡的頻率響應特性，以及如何通過多級濾波或組閤濾波器來獲得更高的濾波效果。我們將利用傳遞函數和伯德圖等工具，直觀地展示濾波器的性能，並指導讀者根據實際需求進行電路優化。 有源濾波技術簡介： 簡要介紹有源濾波器的基本原理，以及它們在某些特定場閤（如需要極高濾波精度或體積受限時）的優勢。 第二部分：綫性穩壓器設計與優化 綫性穩壓器因其結構簡單、噪聲低而廣泛應用於對噪聲敏感的場閤。本部分將聚焦於綫性穩壓器的設計與優化。 三端穩壓器的應用與局限： 深入分析78xx/79xx係列、LM317/LM337等固定和可調三端穩壓器的工作原理、內部結構（如帶隙基準、誤差放大器、串聯調整管等），以及如何根據負載電流和輸入電壓進行器件選型。我們將詳細講解其內部補償機製，分析其在不同工況下的穩定性。 綫性穩壓電路的設計細節： 輸入/輸齣電容的選擇： 解釋輸入電容用於抑製電源噪聲和防止振蕩，輸齣電容用於改善瞬態響應和穩定輸齣。我們將詳細講解不同類型電容（陶瓷、電解、鉭電容）在穩壓器輸齣端的適用性，以及如何根據負載的動態特性確定輸齣電容的容值和ESR。 散熱設計： 綫性穩壓器存在較大的壓差損耗，産生顯著的熱量。本書將詳細介紹熱阻的概念，講解如何計算散熱需求，並指導讀者選擇閤適的散熱片（Heatsink），以及如何通過PCB布局優化來輔助散熱。我們將對比不同類型的散熱解決方案，如自然對流、強製風冷等。 短路保護與過載保護： 講解綫性穩壓器內部的限流和過載保護機製，以及如何通過外部電路增強保護功能。我們將分析不同保護電路的觸發條件和響應時間，並提供實際的電路設計參考。 噪聲抑製技術： 針對綫性穩壓器低噪聲的優勢，本部分將探討如何進一步降低其輸齣噪聲，例如通過額外的濾波、並聯穩壓器等手段。我們將深入分析噪聲的來源，並提齣針對性的抑製方案。 第三部分：開關穩壓器原理與設計 開關穩壓器以其高效率而成為現代電子設備的主流供電方式。本部分將進行深度剖析。 開關穩壓器的工作原理： Buck（降壓）轉換器： 詳細講解Buck轉換器的基本拓撲結構，包括電感、開關管（MOSFET/BJT）、續流二極管/同步整流MOSFET以及輸齣電容等關鍵元件的作用。我們將通過分析其在不同工作模式（CCM/DCM）下的電流和電壓波形，揭示其升降壓的本質。本書將詳細介紹PWM（脈衝寬度調製）控製原理，以及不同調製策略（電壓模式、電流模式）的優缺點。 Boost（升壓）轉換器： 剖析Boost轉換器的拓撲結構與工作過程，闡述其如何通過能量的存儲和釋放實現升壓。我們將詳細分析其在CCM和DCM下的工作特性，並對比其與Buck轉換器的關鍵設計差異。 Buck-Boost（升降壓）轉換器： 介紹Buck-Boost轉換器實現電壓升高或降低的功能，並分析其反激式的輸齣特性。 SEPIC/Cuk 轉換器： 簡要介紹SEPIC和Cuk轉換器等非隔離型拓撲，分析它們在特定應用場景下的優勢。 關鍵元件的選擇與設計： 電感設計： 詳細講解電感在開關穩壓器中的作用，包括能量存儲和電流濾波。本書將指導讀者如何根據紋波電流、飽和電流、以及工作頻率來計算電感值和選擇閤適的磁芯材料，並分析不同電感類型（如功率電感）的優缺點。 開關管（MOSFET/BJT）選型： 講解不同功率開關器件的特性，包括耐壓、導通電阻、開關速度、柵極驅動需求等，並指導讀者如何根據應用要求進行精確選型。我們將深入分析MOSFET的RDS(on)對效率的影響，以及BJT的飽和電壓損耗。 續流二極管/同步整流： 重點分析肖特基二極管在高頻開關電路中的優勢，以及同步整流技術（使用MOSFET替代二極管）在提升效率方麵的關鍵作用。我們將對比二極管和同步整流MOSFET的導通損耗。 輸齣電容： 詳細講解輸齣電容的ESR（等效串聯電阻）對輸齣紋波的影響，以及如何根據負載動態響應要求選擇閤適的電容類型（陶瓷、聚閤物鉭電容等）和容值。 控製環路設計與穩定性分析： 誤差放大器與補償網絡： 深入講解誤差放大器在維持輸齣電壓穩定中的作用，以及如何設計補償網絡（如Type II、Type III補償）來確保控製環路的穩定性（相位裕度和增益裕度）。我們將詳細分析補償網絡對係統瞬態響應和穩態精度的影響。 PWM控製器IC的應用： 介紹市麵上主流PWM控製器IC的功能模塊（如基準電壓源、振蕩器、PWM生成器、過流保護等），並指導讀者如何根據係統需求選擇閤適的控製器。 高效率設計技術： 同步整流技術： 再次強調同步整流在降低導通損耗、提升效率方麵的關鍵作用。 低導通電阻MOSFET的應用。 軟開關技術（ZVS/ZCS）簡介： 簡要介紹軟開關技術如何通過降低開關損耗來提高效率，並展望其在未來電源設計中的應用前景。 功率器件的寄生參數分析： 講解MOSFET柵極電荷、輸齣電容等寄生參數對開關損耗的影響，並提齣優化策略。 第四部分：隔離型開關電源與高級主題 本部分將觸及更復雜的電源拓撲和前沿技術。 隔離型電源設計： 正激（Forward）轉換器： 講解正激轉換器的基本原理、變壓器設計（匝比、氣隙）、以及如何實現復位。 反激（Flyback）轉換器： 詳細分析反激轉換器的獨特工作模式，變壓器的能量存儲與傳遞，以及其在低功率應用中的優勢。我們將深入講解反激變壓器的漏感和分布電容對性能的影響，並提供設計指導。 半橋（Half-Bridge）與全橋（Full-Bridge）轉換器： 介紹半橋和全橋轉換器在高功率應用中的優勢，以及如何實現高效的電壓和電流控製。 LLC諧振轉換器： 重點分析LLC諧振轉換器在實現高效率和低EMI方麵的突齣錶現，講解諧振腔的設計和工作模式。 隔離變壓器設計： 講解變壓器在隔離型電源中的關鍵作用，包括匝比計算、磁芯材料選擇、繞綫工藝、以及如何減小漏感和分布電容。我們將深入探討變壓器的高頻特性，如趨膚效應和鄰近效應。 電源的電磁兼容（EMC）設計： EMI（電磁乾擾）的産生機製： 分析開關電源中EMI的主要來源，如高頻開關信號、電流斜率、迴路麵積等。 EMI抑製技術： 介紹降低EMI的有效手段，如濾波、屏蔽、PCB布局優化、軟開關等。我們將講解差模和共模乾擾的抑製方法，並提供EMC測試與設計的經驗。 電源保護技術： 過壓保護（OVP）、欠壓保護（UVP）、過流保護（OCP）、過溫保護（OTP）等。 講解各種保護電路的設計原理和實現方式。 軟啓動（Soft-Start）設計： 解釋軟啓動的作用，以及如何通過控製啓動過程中的電流和電壓斜率來避免浪湧電流。 電池充電器設計原理： 恒流/恒壓（CC/CV）充電模式： 講解鋰電池、鉛酸電池等不同類型電池的充電特性，以及CC/CV充電模式的設計。 智能充電策略： 介紹涓流充電、快充、浮充等智能充電過程。 電源管理IC（PMIC）應用： 簡要介紹PMIC在集成電源管理功能方麵的優勢，以及如何利用PMIC簡化係統設計。 電源效率優化與熱管理： 總結本書中提到的各種提高效率的技術，並再次強調熱管理在保證電源可靠性和壽命中的重要性。 本書特色： 理論與實踐深度結閤： 每一項技術和原理的講解都配以清晰的電路圖和公式推導，並提供實際的電路設計實例和參數計算指導。 器件選型指南： 針對關鍵器件（如MOSFET、二極管、電感、電容、PWM控製器等），提供詳細的選型原則和注意事項。 設計流程與優化方法： 引導讀者掌握完整的電源電路設計流程，並提供多種優化設計的方法，以達到更高的效率、更低的噪聲、更好的穩定性。 前沿技術展望： 關注行業發展趨勢，簡要介紹GaN（氮化鎵）、SiC（碳化矽）等新材料在電源領域的應用，以及更高頻率、更高功率密度的設計理念。 豐富的圖錶與案例： 大量使用波形圖、Bode圖、效率麯綫圖等，配閤實際應用案例，使抽象的理論更易於理解。 目標讀者： 有一定電子電路基礎，希望係統學習電源電路設計的工程師。 從事産品開發、需要解決電源問題的技術人員。 對電源技術感興趣，希望深入瞭解其工作原理和設計方法的學生和愛好者。 需要進行電源産品選型和技術評估的采購和項目管理人員。 通過本書的學習，讀者將能夠獨立完成各種類型的電源電路設計，深入理解其內在機製，並具備解決實際設計中遇到的各種技術難題的能力，從而在不斷發展的電子行業中，構建更高效、更可靠的電力供應解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是一本寶藏！我是一名剛剛畢業不久的電子專業學生，對電源設計充滿瞭熱情，但總感覺理論知識和實際應用之間隔著一層紗。偶然間發現瞭這本《實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器》，我迫不及待地翻閱起來。書中的語言風格非常親切，就像一位經驗豐富的前輩在手把手教我一樣。我最喜歡的部分是關於開關穩壓器的章節，作者用圖文並茂的方式講解瞭各種工作模式，還配有詳細的波形圖和計算公式，讓我對PWM控製、電感電流紋波以及輸齣電壓反饋環路的穩定性有瞭全新的認識。書中的設計實例也非常貼近實際，我甚至可以照著書中的步驟，在實驗室裏動手搭建齣功能完善的電源模塊。更重要的是，這本書不僅教會瞭我如何設計，更教會瞭我如何思考。它鼓勵我去探索不同的設計思路，去權衡各種參數之間的取捨，培養瞭我獨立解決問題的能力。自從讀瞭這本書，我對電源設計的信心大大增強，也對未來的職業生涯充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次翻開《實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器》時，我就知道我找到瞭一本能夠徹底改變我工作方式的書。作為一名在嵌入式係統領域摸爬滾打多年的開發者，我深知電源穩定性的重要性，但往往因為不熟悉電源設計的細節，而不得不依賴外部電源模塊，這限製瞭我的設計靈活性。《實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器》這本書，恰恰填補瞭我在這方麵的知識空白。它不僅僅教授瞭如何設計一個基礎的電源，更深入地探討瞭如何根據具體應用場景，例如低功耗、高精度、寬輸入範圍等，來選擇最閤適的拓撲結構，並進行優化設計。書中關於電源保護電路的講解，例如過壓、過流、短路保護等，對我來說尤為重要，它讓我能夠設計齣更加健壯和可靠的嵌入式設備。我最喜歡的部分是關於“瞬態響應”的分析，這對於需要快速響應外部變化的係統來說至關重要。通過學習這本書，我現在已經能夠獨立完成一些嵌入式設備的電源係統設計，極大地提升瞭我的開發效率和産品的整體性能。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在行業內摸爬滾打多年的老工程師，我一直認為技術更新迭代的速度非常快，尤其是電源領域。每一次技術浪潮的到來，都需要我們不斷學習新的知識和技術。《實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器》這本書，恰恰滿足瞭我對前沿技術的渴求。它不僅涵蓋瞭經典的整流濾波電路，更是深入探討瞭當前非常熱門的開關穩壓器技術，比如各種拓撲結構的優缺點分析、新型功率器件的應用以及高頻化設計帶來的挑戰與機遇。書中對這些內容的處理，既有足夠的深度，又不失其嚴謹性。作者在分析時，常常會引用最新的研究成果和行業標準，讓我能夠站在巨人的肩膀上，快速掌握最新的技術動態。特彆是關於GaN和SiC等寬禁帶半導體器件在開關電源中的應用，這本書提供瞭非常寶貴的參考信息，讓我能夠更好地理解和應用這些新興技術。這本書的價值在於，它不僅僅是一本教科書，更像是一份持續更新的行業指南，為我們這些需要不斷提升自身技能的工程師提供瞭強大的支持。

評分☆☆☆☆☆

作為一名苦苦鑽研電源技術多年的電子工程師，我一直在尋找一本能夠係統性梳理從基礎到進階電源知識的著作。終於，我發現瞭這本《實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器》。初拿到這本書，我便被它紮實的理論基礎和豐富的實踐案例所吸引。它不像市麵上很多同類書籍那樣，僅僅羅列公式和電路圖，而是深入淺齣地講解瞭每一個設計環節背後的原理，讓我能夠真正理解“為什麼”這樣做，而不僅僅是“怎麼做”。尤其是關於EMI/EMC的設計部分，作者給齣瞭許多非常實用的濾波技巧和布局建議，這對於我之前在産品認證中遇到的瓶頸提供瞭絕佳的解決方案。我還特彆欣賞書中對不同應用場景下電源拓撲結構的選擇分析，無論是低功耗的物聯網設備，還是高功率的工業電源，都能找到恰當的參考。書中對功率器件的選型、散熱設計以及可靠性評估也進行瞭詳盡的論述，這些都是決定一個電源産品成敗的關鍵因素。讀完這本書，我感覺自己的電源設計能力得到瞭質的飛躍，對於復雜電源係統的理解和把握也更加得心應手，可以說這本書是每一位電源工程師案頭的必備寶典。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電路設計領域充滿好奇，尤其是在探索“能量轉換”這一核心概念時，總是被電源電路的奧秘所吸引。《實用電源電路設計——從整流電路到開關穩壓器》這本書，就像一扇通往電源設計殿堂的大門，為我打開瞭全新的視野。我並非科班齣身，所以在閱讀這本書時，我特彆欣賞它循序漸進的學習路徑。從最基礎的AC-DC整流濾波，到DC-DC的各種拓撲結構，再到復雜的開關穩壓器設計，作者都用非常清晰易懂的語言進行闡述，並輔以大量的圖示和錶格，使得即使是初學者也能快速掌握核心概念。我尤其對書中關於“效率提升”和“紋波抑製”的章節印象深刻，它讓我明白，電源設計的精髓不僅僅在於讓電路工作起來，更在於如何讓它在極緻的條件下達到最優的性能。書中還提及瞭一些實際生産中的考慮因素，比如元器件的選型、PCB布局的技巧等，這些細節之處的處理，展現瞭作者深厚的工程實踐經驗，也為我後續的學習提供瞭寶貴的實踐指導。