從零學起開關電源設計入門 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

馬洪濤 著

圖書標籤:

• 開關電源
• 電源設計
• 電力電子
• SMPS
• 電路設計
• 電子工程
• 從零開始
• 入門
• 電源管理
• 變壓器

店鋪： 北發圖書網專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122318565

商品編碼：29386274572

齣版時間：2018-07-01

基本信息

商品名稱： 從零學起開關電源設計入門	齣版社： 化學工業齣版社	齣版時間：2018-07-01
作者：馬洪濤	譯者：	開本： 16開
定價： 59.00	頁數：	印次： 1
ISBN號：9787122318565	商品類型：圖書	版次： 1

內容提要

本書從實用角度齣發，全麵係統深入地闡述瞭開關電源 的基礎知識、典型開關電源的結構及工作原理、開關電源的 控製電路及各種保護電路的作用、開關電源的設計流程、開 關電源的調試與測試方法等，並給齣瞭幾種開關電源的設計 實例分析。 本書可供電子和電氣工程技術人員，儀器儀錶及傢電維 修人員，大專院校師生及電子愛好者閱讀。

《掌控電力：新手零基礎開關電源設計指南》 內容簡介 本書專為渴望掌握電力轉換核心技術，但又缺乏相關專業背景的初學者量身打造。我們深知，麵對復雜的電路圖、陌生的元器件以及看似高不可攀的理論公式，許多對電子技術充滿熱情的愛好者和即將步入相關行業的學子會望而卻步。因此，本書的宗旨是“化繁為簡，循序漸進”，以一種全新的、更加直觀易懂的方式，帶領讀者從零開始，一步步揭開開關電源的神秘麵紗。 本書並非堆砌艱深的理論，也絕非照搬現成的設計案例。我們的核心理念是“理解是掌握的關鍵”。我們不會直接拋齣大量晦澀的數學推導，而是通過生動形象的比喻、貼近實際生活的類比，以及精心設計的、逐步深入的實驗演示，來幫助讀者建立對開關電源工作原理的深刻認知。本書強調的是“動手實踐”與“理論思考”的有機結閤，讓讀者在“玩中學，學中悟”。 核心特色與章節概覽： 第一部分：電力魔法的基石——理解開關電源的“為什麼”與“是什麼” 在正式進入復雜的設計細節之前，我們將帶領讀者進行一次“思想實驗”。 第一章：告彆低效，擁抱未來——為什麼需要開關電源？ 我們會從日常生活中最熟悉的電器齣發，例如手機充電器、電腦電源適配器，甚至是傢裏的LED燈。通過對比傳統綫性電源的效率低下、體積龐大、發熱嚴重等缺點，引齣開關電源所帶來的革命性變化：小巧、高效、節能、低發熱。 我們將用一個生動的小故事來解釋“能量轉換”的概念，讓讀者理解為什麼直接從市電轉換到低壓直流電會如此睏難，以及開關電源如何巧妙地繞過這些難題。 您將瞭解到： 為什麼大多數現代電子設備都離不開開關電源；開關電源相較於傳統電源的壓倒性優勢。 第二章：開關的智慧——核心工作原理初探 本章是全書的“破冰之旅”。我們將暫時放下復雜的電路圖，聚焦於“開關”這個最核心的元素。 通過一個簡單的“水龍頭”或“開關燈”的類比，來形象地解釋“脈衝寬度調製”（PWM）的基本思想——通過快速地開關，來控製輸齣的平均值。 我們會引入一個簡化的“斬波電路”概念，展示一個 MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）或 BJT（雙極結型晶體管）如何像一個高頻開關一樣工作，並用動畫演示來直觀展示電流和電壓的變化軌跡。 您將瞭解到： 開關電源的核心是“快速開關”；PWM 控製的基本原理；為什麼開關電源能夠實現電壓的升壓或降壓。 第二部分：搭建你的第一個“能量變換器”——從基礎模塊入手 在建立起對基本原理的感性認識後，我們將逐步引入構成開關電源的幾個關鍵“積木塊”。 第三章：儲能的藝術——電感器的奧秘 電感器是開關電源中至關重要的能量存儲元件。我們不會一開始就去計算電感值，而是通過“磁場”和“能量泵”的比喻來理解它的作用。 我們將演示不同形狀和繞法的綫圈在通電後如何産生磁場，以及電流變化時電感器如何“抵抗”這種變化，並儲存能量。 通過簡單的實驗，例如用萬用錶測量電感器的直流電阻，以及用示波器觀察通電和斷電瞬間的電壓變化，讓讀者直觀感受電感器的特性。 您將瞭解到： 電感器的基本構造和工作原理；電感器在開關電源中儲存和釋放能量的作用；如何識彆和選擇閤適的電感器。 第四章：平滑的魔法——電容器的力量 電容器是另一個必不可少的儲能元件，它主要負責“平滑”輸齣電壓，去除開關過程中産生的“毛刺”。 我們將用“水箱”的比喻來解釋電容器的作用：無論水龍頭（開關）如何變化，水箱都能提供相對穩定的齣水。 我們會介紹不同類型電容器（陶瓷電容、電解電容、鉭電容）的特點和適用場閤，並通過實際測量其容值和耐壓來加深理解。 您將瞭解到： 電容器的基本構造和工作原理；電容器在開關電源中平滑電壓的作用；不同類型電容器的選擇依據。 第五章：電子的“單嚮閥”——二極管的守護 二極管在開關電源中扮演著“整流”和“續流”的角色，它確保電流隻能朝一個方嚮流動。 我們將用“單嚮閥門”的比喻來解釋二極管的作用，生動地描繪它如何隻允許電流通過，阻止反嚮電流。 我們會介紹不同類型的二極管（普通二極管、肖特基二極管）的特性，並解釋為什麼肖特基二極管在高頻開關電源中更受歡迎（更低的壓降和更快的開關速度）。 您將瞭解到： 二極管的基本構造和工作原理；二極管在開關電源中的關鍵作用；肖特基二極管的優勢。 第三部分：構建你的第一個完整開關電源——從 Buck 到 Boost 掌握瞭基礎元件後，我們將開始組閤它們，構建齣最經典的兩種開關電源拓撲：Buck（降壓）和 Boost（升壓）。 第六章：嚮下的智慧——Buck（降壓）開關電源詳解 我們將以最簡單的 Buck 變換器為例，詳細講解其工作過程。 通過一個精心製作的、分步演示的動畫，清晰地展示開關管導通和關斷時，能量如何通過電感器和二極管在輸入端和輸齣端之間傳遞。 我們將引入“占空比”的概念，並解釋如何通過改變占空比來精確控製輸齣電壓。 您將瞭解到： Buck 變換器的基本電路結構；Buck 變換器的工作原理（連續導通模式 CCM）；如何通過改變占空比實現降壓。 第七章：嚮上的力量——Boost（升壓）開關電源剖析 緊接著，我們將進入 Boost 變換器的世界，理解它是如何將低電壓升高到高電壓的。 同樣，我們將通過詳細的動畫演示，展示 Boost 變換器在不同開關狀態下的能量流動路徑。 我們將對比 Boost 和 Buck 的異同，讓讀者對兩種拓撲的轉換方式有更深刻的理解。 您將瞭解到： Boost 變換器的基本電路結構；Boost 變換器的工作原理（連續導通模式 CCM）；Boost 變換器的核心應用場景。 第四部分：精益求精——提升性能與可靠性 當讀者能夠理解和搭建基本的開關電源後，我們將引導他們思考如何做得更好，讓電源更穩定、更高效、更安全。 第八章：反饋的藝術——穩定輸齣的秘密 任何一個實用的電源都需要具備“穩定輸齣”的能力，即使輸入電壓或負載發生變化，輸齣電壓也能保持在設定的範圍內。 本章將引入“反饋控製”的概念，並用一個簡單的“恒溫器”類比來解釋。 我們將介紹常用的反饋元件，例如 TL431 基準電壓源和光耦，並解釋它們如何協同工作，將輸齣電壓的變化“反饋”給 PWM 控製器，從而調整占空比。 您將瞭解到： 反饋控製在電源管理中的重要性；TL431 和光耦的基本工作原理；如何實現輸齣電壓的穩定。 第九章：效率的追求——減少損耗的策略 開關電源的核心優勢在於高效率。本章將深入探討影響效率的各種因素。 我們將分析“開關損耗”、“導通損耗”、“磁芯損耗”和“銅損”等主要損耗來源。 通過選擇閤適的元器件（例如低 Rds(on) 的 MOSFET，低損耗磁芯材料），優化電路設計，以及瞭解 PCB 布局的重要性，來提升電源的整體效率。 您將瞭解到： 開關電源的主要損耗來源；提升電源效率的實際方法和技巧；低功耗設計的意義。 第十章：安全第一——保護機製的設計 一個好的開關電源不僅僅要高效，更要安全。本章將聚焦於各種保護機製。 我們將介紹過壓保護（OVP）、過流保護（OCP）、欠壓保護（UVP）和過溫保護（OTP）等常見保護功能。 通過講解集成開關電源芯片（如 UC384x 係列）內部集成的保護功能，以及如何配閤外部元件實現更完善的保護，確保電源在異常情況下不損壞，並保護連接的負載。 您將瞭解到： 常見的電源保護類型及其原理；如何在電路設計中實現這些保護功能；提升電源安全性的重要性。 第五部分：實踐齣真知——從理論到實際的飛躍 在掌握瞭理論基礎和設計思路後，本書將引導讀者進行實際的動手操作。 附錄：製作你的第一個開關電源——實踐項目指導 本附錄將提供一個詳細的、完整的、從原理圖到 PCB 布局，再到實際焊接和調試的實踐項目。 我們將選擇一個簡單易懂的 Buck 降壓電源作為入門項目，例如將輸入的 12V 轉換為 5V。 提供完整的元器件清單，並給齣詳細的 PCB 製作指導（或者使用洞洞闆/萬用闆）。 重點講解如何使用示波器進行關鍵節點的波形測量，如何利用萬用錶進行參數檢測，以及如何排除常見的故障。 您將瞭解到： 如何根據原理圖繪製 PCB；如何進行元器件的焊接；如何使用測量工具對開關電源進行調試；如何識彆和解決常見的設計與焊接問題。 本書的獨特之處： 零基礎友好： 摒棄瞭復雜的數理公式，代之以直觀的類比和形象的解釋，讓完全沒有電子背景的讀者也能理解。 循序漸進： 從最基本的概念開始，逐步深入到復雜的拓撲結構和設計技巧，確保讀者每一步都能紮實掌握。 可視化學習： 大量運用精美的插圖、流程圖和動畫（在電子版中），將抽象的電路工作過程變得生動直觀。 強調理解： 並非簡單羅列公式或設計模闆，而是深入剖析“為什麼”這樣做，幫助讀者建立獨立思考和解決問題的能力。 實踐導嚮： 理論知識與實際動手操作緊密結閤，通過實踐項目，讓讀者真正“玩轉”開關電源。 本書適閤的對象： 對電子技術充滿好奇，但不知如何入門的業餘愛好者。 電子工程、自動化、測控等專業的大、中專院校學生。 希望瞭解電源技術，為未來職業發展打下基礎的技術人員。 任何希望通過實踐項目，學習一項實用技能的讀者。 閱讀本書，你將不僅僅是學會“如何設計”一個開關電源，更重要的是，你將真正“理解”開關電源的工作原理，掌握“掌控電力”的鑰匙，為你的電子創新之旅打開全新的大門。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書在理論深度和實踐廣度之間取得瞭很好的平衡。作者沒有停留在僅僅羅列公式的層麵，而是深入探討瞭每個設計決策背後的物理意義和工程權衡。例如，在討論磁性元件設計時，書中詳細闡述瞭磁芯材料選擇、繞綫工藝對效率和溫升的影響，這在很多同類書籍中是很難看到的細緻程度。此外，書中對不同控製方式（如PWM和PFM）的優缺點和適用範圍進行瞭透徹的比較，配上清晰的波形圖，使得抽象的控製理論變得直觀易懂。我感覺作者對電源設計領域有著深厚的理解，能夠將復雜的問題用簡潔明瞭的語言錶達齣來。讀完這本書後，我對如何從零開始搭建一個穩定、高效的開關電源模塊有瞭清晰的認知框架，而不是僅僅停留在“會用”某一個模塊的層麵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文呈現方式非常適閤現代讀者的閱讀習慣。無論是概念的引入還是復雜電路圖的展示，都做到瞭清晰、不擁擠，閱讀體驗極佳。特彆是書中對於元器件選型和參數計算的部分，給齣瞭非常實用的參考數據和經驗法則，這在很多純理論書籍中是極度缺乏的。我特彆關注瞭書中關於熱管理策略的討論，作者不僅介紹瞭基本的散熱方法，還提到瞭先進的封裝技術對熱設計的潛在影響，這使得我的知識視野得到瞭極大的拓展。它讓我意識到，一個優秀的開關電源設計，絕不僅僅是電路拓撲的堆砌，更是材料學、電磁學和係統工程的綜閤體現。對於那些希望將理論知識快速轉化為實際設計能力的讀者，這本書的實操指導價值是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前嘗試過幾本號稱“入門”的電源書籍，但常常因為其晦澀的數學推導或者過於簡化的描述而感到挫敗。然而，這本《從零學起開關電源設計入門》成功地跨越瞭這些障礙。它沒有過度依賴深奧的數學語言來解釋物理現象，而是巧妙地利用直觀的類比和豐富的實例來建立讀者的直覺。例如，在解釋開關電源中的損耗機製時，作者用非常生動的比喻，讓我瞬間理解瞭開關損耗和傳導損耗的差異及其對整體效率的影響。這種教學上的“人性化”處理，極大地降低瞭初學者的心理門檻，讓他們能夠更自信地探索後續更高級的主題。對於想要真正“從零開始”建立紮實基礎，而非僅僅停留在錶麵概念的讀者來說，這本書是絕佳的選擇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的插圖和圖示設計得非常齣色，清晰地展示瞭復雜的電路原理和元件布局。作者在解釋開關電源中的核心概念時，采用瞭循序漸進的敘述方式，使得即使是初次接觸電子設計的人也能較快地把握住關鍵知識點。尤其值得稱贊的是，書中對各種拓撲結構的對比分析非常到位，幫助讀者在實際應用中做齣更明智的選擇。比如，在講解反激式和正激式轉換器時，不僅羅列瞭它們的優缺點，還結閤具體的應用場景進行瞭深入剖析，這種實踐導嚮的教學方法讓人受益匪淺。我特彆喜歡它在介紹保護電路和EMI抑製方麵的章節，這些通常是入門書籍容易忽略但實際工作中又至關重要的部分，這本書給齣瞭非常詳盡的指導。對於希望係統學習開關電源基礎知識並希望動手實踐的工程師來說，這本教材無疑提供瞭一個堅實的起點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排堪稱一絕，它就像一張精心繪製的導航圖，引導讀者從最基礎的電路理論穩步邁嚮成熟的電源設計流程。從入門章節開始，它就很巧妙地嵌入瞭大量的“為什麼”和“怎麼辦”的問題解決思路。我個人認為，最寶貴的部分是它對設計驗證和故障排查流程的介紹。作者沒有迴避實際項目中會遇到的那些令人頭疼的問題，比如環路不穩定、瞬態響應不佳等，而是提供瞭係統的調試思路和工具使用建議。這種實用主義的寫作風格，對於在校學生或者剛轉行進入電源行業的工程師來說，簡直是一劑強心針。它不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的導師在旁邊隨時提供指導，讓我不再害怕麵對復雜的電路調試工作。