模塊電源外圍電路設計要點及應用實例9787121313851 電子工業齣版社 周誌敏著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

周誌敏著 著

圖書標籤:

• 模塊電源
• 開關電源
• 外圍電路
• 設計
• 應用實例
• 電子工程
• 電源技術
• 周誌敏
• 電子工業齣版社
• SMPS

店鋪： 悟元圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121313851

商品編碼：29371152268

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-05-01

圖書基本信息
圖書名稱	模塊電源外圍電路設計要點及應用實例
作者	周誌敏著
定價	48.00元
齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121313851
齣版日期	2017-05-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝-膠訂
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書結閤國外模塊電源技術的發展動嚮及的應用實踐，在簡介DC/DC變換器和模塊電源的基礎上，係統地講述瞭軟開關控製技術及電路分析、VICOR模塊電源、DC/DC模塊電源工程應用、係統電源架構及模塊電源應用電路實例等內容，題材新穎實用，內容豐富，深入淺齣，文字通俗，具有很高的實用價值，是從事模塊電源設計與應用的工程技術人員的讀物。

作者簡介

周誌敏，1985年畢業於哈爾濱建築大學（現為哈爾濱工業大學）電氣自動化專業，1985年8月在黑龍江省榮軍電力公司從事技術工作，1987年5月在山東萊蕪鋼鐵集團公司安裝工程處從事技術工作，1990年12月在山東萊蕪鋼鐵集團公司設計院從事電氣自動化設計工作，1999年8月在山東萊蕪鋼鐵集團公司動力部從事技術管理和開發工作。

目錄

章DC/DC變換器與模塊電源 1��1DC/DC變換器分類及典型電路 1��1��1DC/DC變換器分類及拓撲結構 1��1��2DC/DC變換器的典型電路 1��1��3高功率密度DC/DC變換器 1��1��4高功率密度DC/DC變換器的發展現狀 1��2模塊電源 1��2��1模塊電源的特點及分類 1��2��2模塊電源的功能及損耗 1��2��3模塊電源可靠性及設計中的挑戰 1��2��4模塊電源的優點及設計規則 1��2��5模塊電源發展呈現的特點及發展趨勢 第2章軟開關技術及電路分析 2��1軟開關技術 2��1��1軟開關及軟開關電路分類 2��1��2軟開關電路的工作原理 2��1��3無源軟開關技術 2��2軟開關變換器的電路分析 2��2��1無源軟開關變換器的電路分析 2��2��2無損緩衝雙管串聯單正激電路分析 2��2��3準諧振軟開關反激變換器電路分析 2��2��4不對稱脈寬調製半橋DC/DCZVS變換器電路分析 2��2��5正激式ZVT—PWM變換器電路分析 2��2��6零電流零電壓開關交錯並聯雙管正激變換器電路分析 2��2��7ZVT(零轉換)—PWM變換器電路分析 2��2��8推挽工作模式軟開關DC/DC變換器電路分析 2��2��9ZVS—PWM全橋變換器電路分析 2��2��10有限雙極性控製ZVZCSPWM全橋變換器電路分析 2��2��11單相Boost型軟開關功率因數校正電路分析 第3章VICOR模塊電源 3��1VICOR模塊電源的特性及應用電路 3��1��1VICOR模塊電源的特性 3��1��2VICOR模塊電源的應用電路 3��2VICOR模塊電源的恒流控製與保護及均流技術 3��2��1VICOR模塊電源的恒流控製技術 3��2��2VICOR模塊電源的保護技術 3��2��3VICOR模塊電源的均流技術 3��3VICOR的輔助模塊 3��3��1自動調節整流模塊(ARM) 3��3��2濾波/自動調節整流模塊(FARM) 3��3��3高增壓諧波衰減模塊(HAM) 3��3��4交流前端模塊(ENMod) 3��3��5濾波及輸入衰減模塊(FIAM) 3��3��6輸齣紋波衰減模塊(MicroRAM) 第4章DC/DC模塊電源工程應用 4��1DC/DC模塊電源的選擇及可靠性計算 4��1��1DC/DC模塊電源的選擇 4��1��2模塊電源可靠性計算 4��1��3模塊電源應用中的注意事項 4��2模塊電源的設計要求及熱插拔技術 4��2��1模塊電源的設計要求 4��2��2模塊電源的熱插拔功能及衝擊電流限製 4��2��3提高電源冗餘度的熱插拔結構 4��3係統電源優化設計及模塊電源測試 4��3��1係統電源應用技術 4��3��2應用DC/DC變換器優化設計係統電源 4��3��3模塊電源的閤理應用 4��3��4分布電源設計 4��3��5模塊電源測試 第5章係統電源架構及模塊電源應用電路實例 5��1係統電源架構的發展和分比功率架構的特點 5��1��1係統電源架構的發展 5��1��2FPA的控製架構及特點 5��2模塊電源應用實例 實例1�被�於全磚DC/DC變換器的鉛酸蓄電池充電器應用電路 實例2�蹦趕弑浠荒？�(BCM)與非隔離負載點變換器(niPOL)的組閤應用電路 實例3�被�於電壓變換模塊(VTM)的寬輸入電壓應用電路 實例4�� 基於總綫變換模塊(BCM)構成的大功率陣列應用電路 實例5�蔽⑿虳C/DC變換器遙感功能應用電路 實例6�備吖β拭芏菵C/DC變換器的壓、過壓鎖定應用電路 實例7�� 基於全型、小型及微型係列DC/DC變換器的高功率陣列應用電路 實例8�� 基於高功率密度DC/DC變換器的工業高電壓電源應用電路 實例9�� 基於分比功率架構的係統電源應用電路 實例10�鋇ジ鯬RM驅動多個VTM的並聯應用電路 實例11�被�於PRM和VTM的恒定電流驅動LED的應用電路 參考文獻

編輯推薦

本書結閤國外模塊電源技術的發展動嚮及的應用實踐，在簡介DC/DC變換器與模塊電源的基礎上，係統地講述軟開關控製技術及電路分析、VICOR模塊電源、DC/DC模塊電源工程應用、係統電源架構及模塊電源應用電路實例等內容。本書題材新穎實用，內容豐富，深入淺齣，文字通俗，具有很高的實用價值，是從事模塊電源設計與應用工程技術人員的讀物。

文摘

序言

《精通模塊電源實用指南：從理論到實踐的深度解析》 引言 在現代電子設備日益復雜化、集成化和高效化的浪潮中，模塊電源以其高度集成、設計靈活、性能優越的特點，成為瞭不可或缺的關鍵組件。無論是消費電子、通信設備，還是工業自動化、醫療器械，乃至航空航天領域，穩定可靠的電源供應都是其正常運行的基石。然而，模塊電源並非獨立存在，其性能的充分發揮，往往離不開精心設計的周邊電路。這些外圍電路不僅影響著模塊電源的效率、穩定性、可靠性，還直接關乎整個係統的電磁兼容性（EMC）、瞬態響應以及長期壽命。 本書正是為瞭滿足廣大電子工程師、技術研發人員以及相關專業學生在模塊電源外圍電路設計方麵的深入學習和實踐需求而創作。我們旨在提供一套係統、全麵且極具實踐指導意義的知識體係，幫助讀者深刻理解模塊電源核心工作原理，掌握外圍電路設計的關鍵要素，並通過豐富的應用實例，將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力。本書內容不包含《模塊電源外圍電路設計要點及應用實例》（ISBN: 9787121313851，周誌敏著，電子工業齣版社）一書中已有的具體章節或案例，而是從一個更廣闊的視角，聚焦於模塊電源外圍電路設計的共性與普遍性技術難點，以及當前行業前沿的設計理念與方法。 第一部分：模塊電源基礎與外圍電路的重要性 在正式深入外圍電路設計之前，我們將首先迴顧模塊電源的基本分類、工作原理及其在不同應用場景下的優勢。這一部分將為讀者建立起一個堅實的理論基礎，使其能夠更好地理解外圍電路設計的必要性和關鍵性。 模塊電源的類型與特點： 詳細介紹DC-DC轉換器（降壓、升壓、升降壓）、AC-DC轉換器（整流濾波、綫性穩壓、開關穩壓）等主流模塊電源類型。分析不同拓撲結構（如Buck, Boost, Buck-Boost, SEPIC, Flyback, Forward, Push-Pull, Half-Bridge, Full-Bridge等）的優缺點，以及它們在功率密度、效率、成本、EMI等方麵的權衡。 模塊電源在係統中的作用： 闡述模塊電源作為核心能量轉換與管理單元，其穩定性和可靠性對整個電子係統的重要性。強調模塊電源並非“即插即用”，其性能發揮受製於外部環境和接口電路。 外圍電路設計的挑戰與價值： 深入探討為何模塊電源需要精心設計的外圍電路。解釋諸如輸入電壓濾波、輸齣電壓紋波抑製、瞬態響應優化、保護電路（過流、過壓、欠壓、短路、過溫）、EMI抑製、熱管理、以及與微控製器或其他控製電路的接口設計等問題，並非模塊電源本身能夠完全解決。強調高質量外圍電路設計對於提升産品性能、可靠性和市場競爭力的關鍵作用。 第二部分：輸入端外圍電路設計精要 輸入端電路是模塊電源的第一道“關卡”，直接影響模塊電源的輸入特性、穩定性和EMI錶現。本部分將聚焦於輸入端關鍵外圍電路的設計方法與考量。 輸入濾波設計： 作用與目的： 抑製輸入電源的噪聲和紋波，防止模塊電源産生的噪聲反嚮傳導到輸入端，以及應對EMI傳導乾擾。 濾波元件選擇： 詳細講解電容（陶瓷電容、電解電容、鉭電容、薄膜電容）的選型原則（ESR、ESL、耐壓、容量、工作溫度），以及電感的選型原則（飽和電流、直流電阻、Q值）。 濾波電路拓撲： 分析LC濾波、RC濾波、CL濾波等常用輸入濾波結構。重點闡述如何根據噪聲頻譜特性、功率需求、阻抗匹配要求來設計最優的濾波方案。 EMI共模與差模乾擾抑製： 深入講解共模扼流圈（CM Choke）和差模電感的應用，以及Y/X類電容在輸入端EMI抑製中的作用。 浪湧與瞬態保護： 討論使用瞬態電壓抑製器（TVS）、壓敏電阻（MOV）、快速熔斷器等元件對輸入端的過電壓和瞬態尖峰進行保護。 輸入電壓範圍與過欠壓保護： 模塊電源的有效工作電壓範圍： 分析模塊電源的輸入電壓範圍限製，以及超齣範圍可能帶來的後果。 硬件實現過欠壓保護： 介紹使用比較器、分壓電阻、穩壓參考源等元件構建的硬件級過欠壓檢測與保護電路，確保模塊電源在安全電壓範圍內工作。 輸入端EMI抑製： 傳導發射（Conducted Emission）的抑製： 結閤濾波設計，重點分析如何通過閤理的元件布局、屏蔽、接地等手段降低傳導EMI。 輻射發射（Radiated Emission）的初步控製： 探討輸入端綫纜的布綫、屏蔽以及濾波元件的布置對輻射EMI的影響。 第三部分：輸齣端外圍電路設計精要 輸齣端電路直接決定瞭模塊電源的輸齣電壓質量，包括紋波、噪聲、瞬態響應以及對負載變化的適應能力。本部分將深入探討輸齣端關鍵外圍電路的設計。 輸齣濾波設計： 目的與要求： 講解如何進一步降低輸齣電壓的紋波和噪聲，滿足不同負載對電源純淨度的要求。 濾波元件選擇與組閤： 深入分析不同類型電容（低ESR陶瓷電容、高頻電解電容、聚閤電容）在輸齣濾波中的作用，以及電感的選擇原則。 LC、CLC濾波網絡： 詳細介紹單級LC濾波、多級LC濾波以及CLC濾波網絡的原理和設計方法，並結閤模塊電源的輸齣阻抗特性進行分析。 電容選型的關鍵指標： 強調ESR（等效串聯電阻）和ESL（等效串聯電感）對輸齣紋波和瞬態響應的影響，以及如何選擇低ESR、低ESL的電容。 瞬態響應優化： 負載瞬態響應： 分析當負載電流快速變化時，模塊電源輸齣電壓會産生瞬態跌落或過衝。 補償措施： 介紹通過增加並聯電容、調整輸齣濾波參數、使用更快的瞬態響應模塊電源，以及利用額外的儲能元件（如超級電容）來改善瞬態響應。 與控製環路的協同設計： 簡述輸齣濾波設計如何與模塊電源內部的控製環路相互影響，並提齣協同優化的思路。 輸齣電壓穩定與精度： 影響輸齣穩定性的因素： 分析輸入電壓波動、負載變化、溫度變化等對輸齣電壓精度的影響。 精密輸齣與外部基準： 討論在需要更高輸齣電壓精度的場閤，如何通過外部精密穩壓參考源、反饋環路補償等技術手段來提升輸齣精度。 輸齣端EMI抑製： 輸齣綫纜的設計： 強調閤理的輸齣綫纜布綫、屏蔽以及對地連接，減少EMI輻射。 濾波網絡與EMI的關聯： 分析輸齣濾波電路本身的設計是否會引入或放大EMI。 輸齣保護電路： 過流與短路保護： 詳細介紹使用限流電阻、保險絲、PTC自恢復保險絲、以及外部電子開關等方式實現輸齣過流和短路保護。 反嚮電壓保護： 討論使用肖特基二極管或MOSFET實現對反嚮電壓的保護。 第四部分：模塊電源的可靠性與保護設計 可靠性是衡量電源係統性能的關鍵指標。本部分將深入探討影響模塊電源可靠性的因素，以及相應的保護電路設計。 熱管理與散熱設計： 模塊電源的功耗分析： 計算模塊電源自身的損耗，預測其産生的熱量。 散熱方式： 介紹自然對流、強製風冷、導熱膏、散熱器、PCB敷銅散熱等多種散熱技術。 溫升計算與評估： 提供計算溫升的簡易方法，以及通過熱成像等手段進行評估。 過溫保護： 設計基於溫度傳感器的過溫保護電路，防止模塊電源因過熱而損壞。 過壓/欠壓保護（係統層麵）： 係統級保護的重要性： 強調即使模塊電源本身具備一定的保護能力，係統級的保護更為關鍵。 使用獨立的保護IC： 介紹一些專用的電源保護IC，它們能夠提供更精確、更全麵的過壓、欠壓、過流等保護功能。 軟啓動與浪湧電流控製： 浪湧電流的危害： 分析模塊電源啓動時瞬間較大的浪湧電流對輸入電源、開關元件以及其他器件可能造成的損害。 軟啓動電路設計： 介紹使用NTC熱敏電阻、功率MOSFET配閤電容等方式實現軟啓動，平緩浪湧電流。 EMI/EMC設計基礎與考慮： EMI/EMC的基本概念： 解釋傳導發射、輻射發射、敏感性等概念。 PCB布局與布綫原則： 強調關鍵信號走綫、地綫設計、電源綫去耦、元件布局等對EMC性能的影響。 屏蔽與接地策略： 介紹不同類型的屏蔽技術和接地方式（單點接地、星形接地、混閤接地），以及它們在降低EMI中的作用。 可靠性設計與壽命預測： 元器件的選型與壽命： 討論電容、電感、MOSFET等關鍵元器件的壽命參數，以及如何選擇高可靠性元器件。 降額設計： 強調對元器件進行閤理的降額使用，以延長其使用壽命。 故障分析與預防： 介紹常見的模塊電源失效模式，以及如何通過設計預防這些失效。 第五部分：模塊電源外圍電路的典型應用實例與設計流程 本部分將結閤前麵各章節的理論知識，通過一係列具有代錶性的應用實例，展示模塊電源外圍電路的實際設計過程。這些實例將涵蓋不同行業、不同應用場景，為讀者提供直觀的學習範例。 實例一：高性能通信設備電源解決方案 需求分析： 低紋波、高瞬態響應、高EMI抑製要求。 設計要點： 高頻低ESR電容輸齣濾波、精密輸入濾波、共模扼流圈應用、PCB布局與屏蔽設計。 實例二：工業自動化設備電源設計 需求分析： 寬輸入電壓範圍、高可靠性、良好的抗乾擾能力。 設計要點： 寬範圍輸入濾波、浪湧保護、多重冗餘設計考慮、熱管理方案。 實例三：消費電子産品電源適配器設計 需求分析： 高效率、低成本、滿足安規與EMI標準。 設計要點： 優化功率因數校正（PFC）與整流濾波、輸齣LC濾波、EMI抑製關鍵點。 實例四：新能源領域（如電動汽車充電樁）電源模塊外圍 需求分析： 大功率、高效率、嚴苛的戶外環境適應性、可靠性。 設計要點： 功率級濾波與散熱、高壓隔離設計、耐候性元器件選型、多重保護機製。 通用設計流程與方法論： 需求定義： 清晰地定義輸入輸齣規格、功率需求、環境要求、可靠性標準、成本目標。 模塊電源選型： 根據需求選擇閤適的模塊電源。 外圍電路概念設計： 初步確定濾波、保護、散熱等關鍵外圍電路的拓撲結構。 詳細設計與仿真： 使用SPICE等仿真工具對設計進行驗證，優化參數。 PCB布局與布綫： 遵循EMC設計原則進行PCB布局。 原型製作與測試： 製作原型並進行全麵的電氣性能、EMI、可靠性測試。 迭代優化： 根據測試結果對設計進行修改和優化。 結論 模塊電源外圍電路的設計是一門融閤瞭理論與實踐的綜閤性學科。它不僅需要工程師對電力電子基本原理有深刻的理解，更要求具備豐富的工程經驗和對細節的關注。本書旨在通過係統性的知識梳理、深入的技術解析以及貼閤實際的應用實例，幫助讀者構建起完整的模塊電源外圍電路設計知識體係，剋服工程實踐中的挑戰，設計齣高性能、高可靠性的電源係統。我們相信，本書將成為您在模塊電源設計道路上的一位得力助手。

評分☆☆☆☆☆

對於那些在電源設計領域有所追求的讀者來說，這本書無疑是一本不可多得的參考書。它涵蓋瞭模塊電源外圍電路設計的多個維度，從基本的電路組成到高級的優化策略，都有深入的探討。我尤其欣賞書中關於可靠性設計和故障排除的章節，這部分內容能夠幫助我預見潛在的設計風險，並提前做好應對措施。書中還提到瞭一些關於電源效率提升的技巧，比如如何通過優化軟啓動電路來降低啓動時的電流衝擊，或者如何選擇低損耗的功率電感。這些對於追求綠色能源和節能設計的工程師來說，具有非常重要的指導意義。總的來說，這本書的內容非常全麵，而且實踐性強，能夠真正幫助讀者解決實際設計中遇到的難題，並且提升其設計能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它提供瞭一個非常紮實的實踐基礎。我經常遇到的一個問題是在設計過程中，遇到一些意想不到的乾擾或者性能下降，卻不知道問題的根源在哪裏。這本書通過大量的實例，詳細剖析瞭這些問題可能産生的原因，並且提供瞭切實可行的解決方案。例如，書中對於如何優化紋波抑製，或者如何提高電源的瞬態響應速度，都提供瞭非常具體的電路拓撲和參數設計指導。我特彆喜歡書中關於EMI/EMC設計的章節，這部分內容往往是很多設計中容易被忽視但又至關重要的一環。作者通過生動的圖示和清晰的文字，講解瞭如何從源頭上抑製電磁乾擾，以及如何有效地屏蔽和濾波。這本書讓我明白，外圍電路的設計不僅僅是簡單的元器件堆砌，更是對電路物理特性的深刻理解和巧妙運用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛入行不久的電子工程師，我一直對電源模塊的設計感到有些畏懼，覺得它涉及到很多復雜的公式和理論。這本書的齣現，很大程度上改變瞭我的看法。它以一種更加親民和實用的方式，將模塊電源外圍電路的設計要點逐一呈現。我最喜歡的部分是書中對各種元器件在電路中所扮演角色的詳細解讀，以及如何根據具體需求來選擇最優的元器件組閤。比如，關於如何選擇閤適的肖特基二極管來降低導通損耗，或者如何根據開關頻率來選取閤適的MOSFET，這些都給我帶來瞭很多啓發。書中還提到瞭很多在實際布綫中需要注意的細節，比如地綫的處理、信號綫的隔離等，這些細節往往能夠決定電源模塊的成敗。我發現，這本書不僅僅是關於“怎麼做”，更是關於“為什麼這麼做”，這使得我對電源設計的理解更加深刻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容之豐富，確實超齣我的預期。我本來隻是想找一本關於模塊電源的書籍，沒想到它在看似基礎的外圍電路設計上，竟然能挖掘齣如此多的細節和學問。書中的案例分析部分尤其讓我印象深刻，它沒有停留在泛泛而談，而是深入到具體電路的搭建、參數的選取、以及可能齣現的潛在問題和相應的解決策略。我仔細研究瞭其中幾個章節，例如關於穩壓電路的噪聲抑製，以及在不同工作環境下如何保證輸齣精度的設計思路。作者通過圖文並茂的方式，將復雜的電路原理變得通俗易懂，讓我能夠清晰地把握設計的邏輯。特彆是針對一些常見的應用場景，比如消費類電子、工業控製等，書中都提供瞭相應的電路設計參考，這大大節省瞭我自己摸索的時間。而且，書中還涉及瞭一些關於散熱、可靠性等方麵的內容，這些往往是被很多新手設計師所忽略的，但卻是保證電源模塊長期穩定運行的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我原本是抱著學習一下開關電源核心設計的心態。畢竟，在電子産品飛速發展的今天，模塊電源的普及度越來越高，掌握其外圍電路的設計技巧，對於提升産品性能、降低成本至關重要。我特彆關注那些能夠幫助我快速解決實際問題的部分，比如針對不同應用場景下的濾波電路、保護電路以及驅動電路的優化方案。這本書雖然在理論講解上有所涉及，但更側重於將理論與實際應用相結閤，提供瞭許多經驗性的總結和實操建議，這正是我所需要的。例如，書中關於如何根據負載特性選擇閤適的電容、電感，以及如何設計高效的EMI濾波器，這些內容都非常有啓發性。我還在書中找到瞭關於過流、過壓保護電路設計的詳細闡述，這對於確保電源係統的穩定性和安全性至關重要。總的來說，這本書提供瞭一個比較完整的視角，幫助我理解在設計模塊電源外圍電路時需要考慮的關鍵因素，以及如何通過這些外圍電路來提升整個電源模塊的性能。