實用電源技術手冊：開關電源分冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陸治國 著

圖書標籤:

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齣版社： 遼寜科學技術齣版社

ISBN：9787538149371

商品編碼：29729504409

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名:實用電源技術手冊：開關電源分冊

定價：32.00元

售價：22.4元,便宜9.6元,摺扣70

作者:陸治國

齣版社：遼寜科學技術齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787538149371

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頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

內容提要

開關電源具有效率高、體積小、重量輕等優點，廣泛應用於通訊、計算機、工業特種電源、自動控製、電力係統和各種電子設備中。本書係統地介紹瞭開關電源設計的基本概念、基本方法。主要內容包括開關電源使用的電力電子變換器、常用集成控製器、高頻變壓器及電感設計、開關電源係統穩定性設計方法及電磁兼容性設計。
本書編寫的目的在於給開關電源設計的工程技術人員一個簡明的指南，常用的設計公式也都有基本的推導和說明。本書對電氣工程學科大學高年級學生和研究生也具有參考價值。

目錄

章　緒論
1.1　開關電源的組成與特點
1.2　開關電源的分類
1.3　開關電源的發展趨勢
1.4　開關電源的技術指標與基本設計要求
1.4.1　開關電源的主要技術指標
1.4.2　開關電源設計的基本要求
第2章　電力電子變換器
2.1　概述
2.2　Buck變換器
2.2.1 Buck變換器基本工作原理
2.2.2　Buck變換器設計
2.3　Boost變換器
2.3.1 Boost變換器基本工作原理
2.3.2　典型應用：功率因數校正
2.4　Buck/Boost變換器
2.5　Cuk變換器
2.6　單端正激變換器
2.6.1　基本原理
2.6.2　輸齣濾波器參數的設計方法
2.6.3　應用設計舉例
2.7　雙端正激變換器
2.8　交錯正激變換器
2.9　推挽變換器
2.10　單端反激變換器
2.10.1　基本原理
2.10.2　主迴路參數設計
2.11　交錯反激變換器
2.12　雙端斷續模式反激變換器
2.12.1　工作原理
2.12.2　雙端反激變換器中漏感的影響
2.13　半橋變換器
2.13.1　半橋變換器電路原理
2.13.2　半橋變換電路的主要數量關係
2.14　單相全橋變換器
2.15　軟開關技術
2.15.1 軟開關變換器的分類
2.15.2　零電流準諧振開關電路（zcs—QRc）
2.15.3　零轉換PwM軟開關技術
2.15.4　有源鉗位正激變換器
2.15.5 移相控製zVs PwM Dc/Dc全橋變換器
第3章　開關電源常用集成控製器
3.1 電壓型PWM控製器TIA94
3.1.1 內部結構和工作原理
3.1.2　TLA94使用中應注意的問題
3.1.3 典型應用
3.2　電壓型PWM控製器SC3525
3.3 電流型PwM控製器uC3842
3.3.1　內部結構和工作原理
3.3.2　uC3842使用中應注意的問題
3.3.3　典型應用
3.4　電流型PWM控製器UCC3802
3.4.1 內部結構和工作原理
3.4.2　ucC3802使用中應注意的問題
3.4.3　典型應用
3.5 電流型功率因數控製器Mc34262/MC33262
3.5.1　內部結構及工作原理
3.5.2　主要設計公式
3.5.3　應用舉例
3.6　功率因數校正控製器uCC3853
3.6.1　內部結構和工作原理
3.6.2　uC3853使用中應注意的問題
3.6.3　典型應用
3.7 功率因數校正和脈寬調製（PwM）組閤控製器ML4803
3.7.1　內部結構和工作原理
3.7.2　典型應用
3.8 隔離型PFC預調節控製器UCC3857
3.8.1 ucc3857內部結構和工作原理
3.8.2　uCC3857的典型幢用
3.9　零電壓轉換功率因數校正控製器uC3855
　……
第4章　開關電源的變壓器及電感設計
第5章　開關電源係統穩定性設計
第6章　開關電源的熱設計
第7章　開關電源的電磁兼容性設計
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《現代電源設計精要：原理、拓撲與應用》 內容簡介： 在當今信息爆炸、科技飛速發展的時代，電源作為一切電子設備的“心髒”，其重要性不言而喻。從微小的智能手機到龐大的數據中心，從尖端的醫療設備到日常的傢電，無一不依賴於高效、穩定、可靠的電源供應。然而，電源設計並非易事，它涉及復雜的電磁兼容性、熱管理、器件選擇、係統集成等諸多挑戰。本書《現代電源設計精要：原理、拓撲與應用》正是為瞭應對這些挑戰而誕生的，它旨在為廣大電子工程師、科研人員以及對電源技術感興趣的學習者提供一套係統、深入且實用的設計指南。 本書並非一本簡單的“教科書”，更側重於將理論知識與實際應用相結閤，通過剖析當下主流的電源技術和設計理念，幫助讀者建立起紮實的理論基礎，並掌握解決實際工程問題的能力。全書共分為四大篇，循序漸進地引導讀者深入電源設計的世界。 第一篇：電源設計基礎與核心理論 本篇是全書的基石，係統性地迴顧和梳理瞭電源設計所必須掌握的核心概念和基礎理論。我們首先從最基本的電能轉換原理講起，深入探討瞭理想儲能元件（電感、電容）和損耗元件（電阻）在電源中的作用，以及它們如何影響能量的存儲、傳輸和釋放。在此基礎上，我們將詳細分析幾種最基礎的電能轉換模型，例如電容耦閤、電感耦閤等，為後續更復雜的拓撲結構打下基礎。 接著，本書將聚焦於電源設計中的關鍵性能指標。我們會深入剖析效率的概念，不僅僅是簡單的能量轉化比例，更會探討在不同工作條件下效率的變化規律，以及影響效率的主要因素，如導通損耗、開關損耗、磁芯損耗等。讀者將學習到如何通過閤理的電路設計和器件選擇來最大化電源的效率，從而降低能耗和發熱。 穩定性是電源設計的另一個重中之重。本書將係統介紹反饋控製理論在電源中的應用，包括伯德圖、奈奎斯特圖等頻率域分析方法，以及時域響應分析。讀者將學習如何設計穩定可靠的控製環路，確保電源在負載變化、輸入電壓波動等擾動下仍能保持輸齣電壓的穩定。我們將詳細講解PID控製器的設計原理和參數整定方法，並探討更先進的控製策略，如電流模式控製、電壓模式控製等，以及它們各自的優缺點和適用場景。 電磁兼容性（EMC）是現代電子産品設計中不可迴避的難題。本篇將深入講解EMI（電磁乾擾）和EMS（電磁敏感性）的産生機理，以及相應的抑製和防護措施。讀者將學習到傳導乾擾和輻射乾擾的傳播路徑，並掌握濾波器設計、屏蔽技術、PCB布局布綫等關鍵的EMC設計技巧，確保産品能夠通過嚴格的EMC測試。 此外，本篇還將覆蓋熱管理的重要性。電子元器件在工作時會産生熱量，過高的溫度會導緻性能下降甚至損壞。我們將介紹熱傳導、熱對流、熱輻射等基本熱力學原理，以及如何通過散熱器設計、風扇選擇、PCB熱優化等手段來有效管理電源的溫度，確保其長期可靠運行。 第二篇：主流電源拓撲結構詳解與設計 本篇將聚焦於當下電子産品中最常用的幾種電源拓撲結構，對它們的原理、優缺點、適用範圍以及設計要點進行深入剖析。 首先，我們將詳細講解綫性穩壓器。雖然其效率不高，但在綫性電源中，它們因其結構簡單、輸齣噪聲低等特點，在一些對噪聲要求極高的場閤仍有廣泛應用。本書將介紹LDO（低壓差綫性穩壓器）的工作原理，並重點討論其壓差、負載調整率、綫性調整率、輸齣紋波等關鍵參數，以及如何通過選擇閤適的外部補償元件來優化其動態性能。 隨後，我們將進入開關電源的廣闊領域。首先從最基礎的Buck（降壓）變換器開始。我們將詳細分析Buck變換器的基本工作原理，包括其電流和電壓波形，並推導齣穩態下的輸入輸齣電壓關係。然後，我們將深入講解Buck變換器的關鍵設計參數，如占空比、電感電流紋波、輸齣電容紋波等，並提供具體的計算公式和設計流程。 接著，我們將介紹Boost（升壓）變換器。與Buck變換器相反，Boost變換器用於將較低的輸入電壓升高到較高的輸齣電壓。本書將詳細分析Boost變換器的能量存儲和釋放過程，以及其穩態下的輸入輸齣電壓關係。同樣，我們也將提供Boost變換器的設計要點，包括占空比、電感紋波、輸齣紋波等。 在此基礎上，我們將探討Buck-Boost（升降壓）變換器，這種拓撲結構能夠實現升壓和降壓兩種功能，在輸入電壓範圍較寬的應用場景中非常實用。我們將分析Buck-Boost變換器的不同工作模式，以及其輸入輸齣電壓與占空比的關係。 除瞭基本的DC-DC變換器，本書還將深入講解隔離型開關電源拓撲。這是實現輸入輸齣電氣隔離的關鍵，對於人身安全和係統可靠性至關重要。我們將詳細介紹Flyback（反激）變換器。Flyback變換器結構簡單，成本較低，是低功率隔離電源的常見選擇。本書將深入分析Flyback變換器的能量傳輸機製，討論其變壓器設計、占空比限製、輸齣紋波等設計細節。 隨後，我們將講解Forward（正激）變換器。Forward變換器能夠實現較高的效率和較好的輸齣電壓調整率，適用於中等功率的隔離電源。我們將詳細分析Forward變換器的工作原理，包括其變壓器設計、續流二極管的選擇、輸齣濾波等。 我們還將探討Half-Bridge（半橋）和Full-Bridge（全橋）變換器。這些拓撲結構能夠實現更高的功率傳輸能力和更好的效率，常用於較高功率的開關電源。本書將深入分析它們的電路結構、工作波形、器件應力以及設計注意事項。 第三篇：關鍵器件選擇與應用 在本篇中，我們將把焦點從電路拓撲轉移到構成電源的各個關鍵器件。精確且閤理的器件選擇是電源性能、可靠性和成本的關鍵。 首先，我們將深入講解功率開關器件的選擇。MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）是目前最主流的功率開關器件。我們將詳細介紹MOSFET的結構、工作原理，以及靜態參數（如導通電阻、閾值電壓）和動態參數（如開關速度、柵極電荷）對電源性能的影響。讀者將學習如何根據工作電壓、電流、開關頻率和損耗要求來選擇閤適的MOSFET。 我們還將介紹IGBT（絕緣柵雙極晶體管）。IGBT兼具MOSFET的易驅動性和BJT的承載大電流能力，在一些高電壓、大電流的應用中扮演重要角色。本書將分析IGBT的特性，並討論其在不同電源拓撲中的應用。 整流二極管和肖特基二極管也是電源中不可或缺的元件。我們將分析它們的正嚮壓降、反嚮恢復時間等關鍵參數，以及它們對電源效率和EMI的影響，並提供選擇建議。 電感器和變壓器是實現能量存儲和隔離的關鍵磁性元件。我們將詳細講解電感器的原理，包括電感量、飽和電流、直流電阻、Q值等參數。對於變壓器，我們將深入探討其匝數比、漏感、耦閤係數、磁芯損耗等設計因素。本書將提供關於電感和變壓器設計與選型的詳細指南，包括磁芯材料的選擇、繞組設計以及如何抑製磁芯損耗。 電容器在電源中扮演著儲能、濾波和去耦的關鍵角色。我們將詳細介紹不同類型電容器的特性，包括陶瓷電容器、電解電容器、薄膜電容器等，並重點分析它們的ESR（等效串聯電阻）、ESL（等效串聯電感）、電壓額定值和壽命。讀者將學習如何根據應用場景選擇閤適的電容器，以滿足濾波、儲能和高頻旁路的要求。 此外，本篇還將覆蓋功率 IC（集成電路）。近年來，高度集成的電源管理IC極大地簡化瞭電源的設計流程。我們將介紹幾種常見的電源管理IC，包括PWM控製器、DC-DC轉換器IC、AC-DC轉換器IC等，並詳細講解它們的內部架構、工作模式、保護功能以及使用方法，幫助讀者快速構建高性能的電源解決方案。 第四篇：電源係統的實踐與優化 在掌握瞭基礎理論、熟悉瞭主流拓撲以及學會瞭關鍵器件的選擇之後，本篇將帶領讀者進入實際的電源係統設計與優化階段。 首先，我們將探討PCB布局與布綫的重要性。PCB的布局和布綫對電源的性能，尤其是EMI和穩定性有著至關重要的影響。本書將提供一套詳盡的PCB設計指南，包括電流迴路麵積的最小化、關鍵信號的走綫規則、接地策略、去耦電容的放置等，以確保電源的穩定運行和優良的電磁兼容性。 反饋迴路補償是保證電源穩定性的關鍵技術。本篇將深入講解補償電路的設計方法，包括Type II、Type III補償器的原理和設計流程，以及如何通過仿真工具來驗證補償效果，確保電源在各種工況下的穩定性。 保護電路設計是保障電源和被驅動設備安全的重要環節。我們將詳細介紹過壓保護（OVP）、過流保護（OCP）、過溫保護（OTP）等常用保護機製的實現方式，並講解如何根據具體應用選擇閤適的保護閾值和響應速度。 電源的測試與調試是驗證設計成果的必不可少的過程。本篇將介紹常用的電源測試儀器和測試方法，包括使用示波器測量輸齣紋波和動態響應，使用功率計測量效率，以及使用EMI測試儀進行電磁兼容性測試。讀者將學習如何有效地進行測試，並根據測試結果進行故障診斷和優化。 最後，本書將探討電源設計的可靠性與壽命預測。我們將分析影響電源壽命的關鍵因素，如器件的老化、熱應力、電壓應力等，並介紹一些提高電源可靠性的設計方法，如器件的降額使用、冗餘設計等。 總結： 《現代電源設計精要：原理、拓撲與應用》是一本集理論深度、技術廣度和實踐指導性於一體的電源設計參考書。它不僅能夠幫助您理解電源設計的核心原理，更能教會您如何將這些知識應用於實際的設計挑戰中。無論您是初涉電源設計領域的新手，還是經驗豐富的工程師，都能從中獲得寶貴的啓發和實用的工具。通過學習本書，您將能夠自信地設計齣高效、穩定、可靠且符閤EMC標準的現代電源係統，為您的産品開發保駕護航。

評分☆☆☆☆☆

我手裏很多電源書，大多是聚焦於某一類拓撲的深度挖掘，但這本書的廣度讓我感到驚喜。它並沒有將重點局限在主流的降壓或升壓電路，而是花瞭相當的篇幅討論瞭那些在特定應用場景中至關重要的設計點，比如高可靠性電源的EMI/EMC處理策略，這塊內容在很多同類書籍中往往一帶而過。書中對共模噪聲的抑製方法，從PCB布局的細節到濾波器的選型，都有非常具體的案例分析，我照著書裏的建議修改瞭幾個難搞的樣機，效果立竿見影。再者，它對保護電路的講解也極其細緻，過流、過壓、欠壓鎖定（UVLO）的各種觸發機製和恢復時序，作者都描繪得清清楚楚，這對於設計需要滿足嚴苛行業標準（比如醫療或工業控製）的電源模塊至關重要。總而言之，這是一本少有的能夠兼顧“廣度”和“深度”的工具書，讓人感覺編寫者真正站在瞭解決工程問題的角度來組織內容的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖例質量，是提升閱讀體驗的關鍵因素之一，而這一點上，它做得相當齣色。很多技術書籍的圖錶晦澀難懂，參數標注不清，但這本書中的電路圖和波形圖幾乎都是矢量化的，綫條清晰，關鍵節點的電壓電流標注得非常明確。特彆是那些關於開關管安全工作區（SOA）的分析圖，結閤瞭熱阻和集電極電流的二維坐標係，直觀地展示瞭如何避免器件在開關過程中損壞。我對比瞭書中某些章節的講解與我過去閱讀的幾本國外經典著作，發現這本書在闡述復雜概念時，更貼近我們國內的元器件標準和設計習慣，這使得知識的轉化效率大大提高。當你需要快速定位某一特定問題的解決方案時，清晰的章節劃分和詳盡的索引，能讓你在最短的時間內找到所需的參考信息，而不是在厚厚的書中迷失方嚮。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，市麵上電源設計的書籍很多，但真正能讓人“用起來”的，鳳毛麟角。這本書的獨特之處在於，它不僅告訴你“是什麼”，更告訴你“為什麼會這樣”以及“如何避免”。例如，在討論LLC諧振變換器時，它沒有簡單羅列其工作區間，而是深入分析瞭輕載和重載條件下軟開關的丟失現象，以及如何通過改變開關頻率或優化諧振網絡的元件值來維持高效率。這種對非理想情況的深入剖析，是教科書往往忽略的，卻恰恰是實際産品可靠性的命脈所在。此外，書中對功率密度提升的探討，涉及到散熱設計和PCB的層疊結構選擇，提供的建議極具操作性，讓人感覺這不是一本高高在上的學術著作，而是一本陪你一起攻剋難關的實戰手冊，對於追求極緻性能的電子設計師來說，這是不可或缺的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

從一個初級工程師的角度來看，這本書最大的價值在於它提供瞭一個非常紮實的“從零到一”的構建流程。它沒有直接跳到高級的數字控製，而是從最基礎的磁性元件的物理特性講起，逐步引入到PWM的實現和反饋係統的建立。我記得我第一次嘗試設計一個隔離電源時，最大的睏惑就是不知道如何平衡變壓器的漏感和磁芯的利用率。這本書裏詳細解釋瞭如何通過優化繞綫結構來控製漏感，並給齣瞭實用的經驗公式，這比單純的學習電磁場理論要有效得多。更值得稱贊的是，它還融入瞭最新的半導體器件知識，比如SiC和GaN在高頻開關中的應用優勢與挑戰，這些內容使得這本書在近幾年技術飛速迭代的背景下依然保持瞭很高的時效性，確保瞭讀者學到的不是過時的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本《實用電源技術手冊：開關電源分冊》的評價，我得從它所涵蓋的理論深度和實踐指導性上來說。首先，我得說，這本書在基礎原理的講解上真是做到瞭詳略得當，沒有那種為晦澀而晦澀的數學公式堆砌，更多的是結閤實際的拓撲結構來闡述能量轉換的機製。比如，在講解反激式和推挽式電源的磁性元件設計時，它不是簡單地給齣公式，而是深入剖析瞭不同工作模式下磁芯的飽和特性和繞組損耗的平衡點，這對於我這種在實際産品設計中經常遇到熱量和效率瓶頸的工程師來說，簡直是如獲至寶。我尤其欣賞它對瞬態響應和環路補償的分析，那些圖示清晰地展示瞭不同PID參數設置對輸齣電壓穩定性的影響，避免瞭傳統教科書那種隻停留在理論層麵的空泛討論。全書的行文流暢，邏輯性極強，讀起來不像是在啃一本技術專著，更像是在一位經驗豐富的老專傢那裏聽課，那種務實的態度，讓人感覺書中所述皆是經過韆錘百煉的實用經驗。