電源電路設計技巧 丁誌強 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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丁誌強 著

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030374707

商品編碼：29730123204

包裝：平裝

齣版時間：2013-07-01

基本信息

書名：電源電路設計技巧

定價：58.00元

作者：丁誌強

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-07-01

ISBN：9787030374707

字數：420000

頁碼：336

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《電源電路設計技巧》從實際應用齣發，在介紹電源電路工作原理的同時，重點講解電源電路的設計方法和技巧。《電源電路設計技巧》涉及目前廣泛使用的穩定電源電路，對電源電路進行實際的設計、製作，並對設計值和實驗結果進行比較，以驗證設計的正確性。
《電源電路設計技巧》可作為從事模擬技術開發及電路設計的技術人員的參考書，也可供工科院校相關專業師生參考閱讀。

目錄

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作者介紹

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馬場清太郎
1971年 畢業於東京工業大學電子物理工學係
1971年至今　就職於Maker，從事各種電子電路的設計，經常嚮《晶體管技術》雜誌投稿
主要著作
《OPアンプによる実用迴路設計》（CQ齣版社）

文摘

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序言

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電源電路設計：核心原理、實用技巧與案例解析 內容概述 本書旨在為廣大電子工程師、技術愛好者以及相關專業的學生提供一本全麵、深入且實用的電源電路設計參考書。不同於市場上泛泛而談的理論堆砌，本書將重點聚焦於電源電路設計的核心技術要點、當前業界的先進設計理念以及實際工程中遇到的典型問題，並提供切實可行的解決方案。全書從基礎理論齣發，逐步深入到高級應用，涵蓋瞭開關電源、綫性電源等主流電源拓撲的設計，並針對不同應用場景下的特殊需求，如高效率、低噪聲、小體積、高可靠性等，提供瞭量身定製的設計策略和優化方法。 第一部分：電源電路設計基礎與核心原理 本部分將係統梳理電源電路設計的基礎知識，為讀者打下堅實的理論基礎。 電源的基本概念與分類： 詳細介紹直流電源、交流電源、穩壓電源、開關電源、綫性電源等基本概念，闡述它們的工作原理、優缺點及適用範圍。我們將深入探討電源變換的基本功能，如電壓變換（升壓、降壓、升降壓）、電流變換、隔離等。 關鍵元器件選型與特性分析： 重點分析在電源電路設計中至關重要的元器件，包括： 功率半導體器件： MOSFET、IGBT、二極管（肖特基二極管、快恢復二極管等）的導通壓降、開關損耗、耐壓、電流能力等參數的意義及選型原則。 電感與電容： 儲能電感、濾波電容的參數（電感量、容值、ESR、ESL、耐壓、紋波電流等）如何影響電路性能，以及在不同拓撲中的作用。 控製器芯片： PWM控製器、PFM控製器、LLC控製器等的工作原理、控製模式（電壓模式、電流模式）以及如何根據拓撲和性能要求進行選擇。 其他輔助元件： 光耦、TL431等在反饋和保護電路中的應用。 基本電源拓撲詳解： 綫性穩壓器： LDO（低壓差綫性穩壓器）的設計原理、功耗分析、紋波抑製能力，以及在低噪聲應用中的優勢。 開關電源基本拓撲： Buck（降壓）變換器： 工作模式分析，關鍵參數（占空比、電感電流紋波、輸齣電壓紋波）計算，以及設計流程。 Boost（升壓）變換器： 工作模式分析，關鍵參數計算，以及設計流程。 Buck-Boost（升降壓）變換器： 工作模式分析，關鍵參數計算，以及設計流程。 Flyback（反激）變換器： 隔離式DC-DC變換器的入門，變壓器設計、能量存儲與傳遞，以及在小功率應用中的優勢。 Forward（正激）變換器： 另一種隔離式DC-DC變換器，功率管的驅動與關斷，以及與Flyback的區彆。 反饋與穩壓控製： 電壓反饋與電流反饋： 各種反饋方式的原理、優缺點，以及如何實現精確的電壓和電流調節。 PID 控製理論在電源中的應用： 解釋PID控製器的基本原理，以及如何在電源設計中進行環路補償，保證係統的穩定性和動態響應。 補償網絡設計： 相移裕度和增益裕度的概念，繪製Bode圖分析係統穩定性，以及設計零極點來優化補償。 第二部分：開關電源高級設計技巧與優化 本部分將深入探討開關電源設計的進階內容，聚焦於提升效率、降低損耗、改善EMI以及實現小型化等關鍵技術。 高效率設計策略： 同步整流技術： 減少整流損耗，提高效率，適用於低輸齣電壓、大電流場閤。 軟開關技術： ZVS（零電壓開關）、ZCS（零電流開關）的原理，如何通過改變拓撲或引入輔助電路實現軟開關，從而降低開關損耗。 諧振變換器（LLC、PSIM等）： 深入解析LLC變換器的原理、設計要點、增益麯綫分析，以及在隔離式電源設計中的廣泛應用。 多相交錯並聯技術： 提高輸齣電流能力，降低輸齣紋波，提高效率。 高效功率器件選擇與驅動： GaN（氮化鎵）、SiC（碳化矽）等寬禁帶半導體材料在電源設計中的應用，以及它們帶來的性能提升。 EMI（電磁乾擾）抑製與設計： EMI的産生機理： 分析開關電源中EMI産生的根源，如開關節點電壓變化率（dV/dt）、電流變化率（dI/dt）、寄生電容電感等。 EMI濾波設計： 輸入端和輸齣端的EMI濾波器的設計原則，不同類型濾波器的選擇（LC濾波、RC濾波、EMI bead等）。 PCB布局與布綫技巧： 關鍵信號環路的最小化，接地策略，高頻噪聲的隔離。 屏蔽技術： 適用的屏蔽材料和結構。 高可靠性與熱管理： 元器件的可靠性分析： 壽命預測，過應力分析，可靠性設計原則。 熱設計與散熱： 功率損耗的估算，散熱器選型，自然對流與強製風冷的應用。 PCB的熱阻分析與熱點控製。 元器件的降額使用原則。 小型化與集成化設計： 高頻化設計： 提高開關頻率，減小電感和電容的體積。 集成電源模塊（IPM）的應用： 簡化設計，提高集成度。 多層PCB設計與埋嵌元件技術。 變壓器與電感器的集成設計。 數字控製在電源中的應用： 數字電源的基本原理： DSP或MCU在電源控製中的作用。 數字控製的優勢： 靈活性、可編程性、智能化控製。 數字控製迴路設計與補償。 高級功能實現： 動態電壓調節（DVR）、電源管理、通信接口等。 第三部分：特定應用場景下的電源設計 本部分將針對當前熱門和關鍵的應用領域，提供具體的電源設計思路和案例。 服務器電源設計： 高效率（80 PLUS認證）、高功率密度、熱管理、可靠性設計。 LED驅動電源設計： 恒流控製、調光技術（PWM調光、模擬調光）、EMI要求、功率因數校正（PFC）。 消費電子電源設計： 小型化、低成本、高集成度、安全性要求（UL、CE認證）。 工業控製電源設計： 寬溫工作、抗乾擾能力、高可靠性、輸齣電壓穩定精度。 電池充電器設計： 充電策略（恒流、恒壓、涓流）、電池管理係統（BMS）的配閤、安全保護。 車載電源設計： 寬電壓輸入、耐高低溫、抗振動、EMI/EMC要求。 隔離型DC-DC變換器設計： LLC、Flyback、Forward、Half-Bridge、Full-Bridge等拓撲在隔離應用中的詳細對比分析與設計要點。 第四部分：電源電路設計實用工具與流程 電路仿真軟件的應用： SPICE、PSIM、MATLAB/Simulink等軟件在電路分析、參數驗證、波形預測中的作用。 PCB布局與布綫設計工具： Altium Designer、Allegro等軟件在電源PCB設計中的最佳實踐。 元器件選型工具與數據庫： 如何高效地查找和選擇閤適的元器件。 電源設計流程與驗證方法： 從需求分析到原理圖設計、PCB布局、樣闆製作、調試測試、批量生産的完整流程。 故障診斷與排除： 常見電源故障的分析與解決思路。 總結 本書力求通過深入淺齣的講解，結閤豐富的工程實例，幫助讀者掌握電源電路設計的核心技術，培養解決實際問題的能力。無論您是初入電源設計領域的新手，還是希望提升技術水平的資深工程師，本書都將是您寶貴的參考資料。通過本書的學習，讀者將能夠獨立完成高性能、高可靠性的電源産品設計，並能快速應對市場變化和技術革新帶來的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱時，我原本以為這會是另一本枯燥乏味的教科書，但很快就被其行文的親切感所吸引。作者在敘述復雜問題時，仿佛在和一個經驗豐富的同事交流，而不是高高在上的教授。它沒有過多糾纏於晦澀的數學推導，而是將精力放在瞭“為什麼”和“怎麼辦”上。例如，在講解次級整流環節的選擇時，它沒有簡單地說肖特基二極管好，而是詳細分析瞭在不同電流密度和溫度環境下，二極管反嚮恢復時間和導通損耗的權衡藝術。更妙的是，書中穿插瞭大量作者自己踩過的“坑”——那些因為忽視瞭某個微小參數組閤而導緻産品大規模失效的案例。這些真實的教訓，比任何理論模型都來得深刻。讀完後，我感覺自己仿佛被施展瞭“時間加速”的魔法，幾年纔能積纍的實戰經驗，被濃縮在瞭這幾百頁的篇幅裏，極大地縮短瞭我從理論到工程實踐的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排邏輯非常清晰，它不像某些技術手冊那樣是零散知識點的堆砌。作者似乎是按照一個實際項目從概念提齣到最終量産的流程來組織內容的，讀者可以跟隨這個邏輯鏈條，逐步掌握從規格確定、拓撲選擇、關鍵元件參數計算，到最終的EMC測試和調試優化全過程。它的語言風格嚴謹又不失溫度，尤其在描述如何處理測試中的異常波形時，那種引導性的提問方式，非常有效地激發瞭讀者的自主思考能力。我不再滿足於“知道”某個電路工作原理，而是開始深究它在各種負載瞬態變化下的“內在反應”。總而言之，這是一本兼具廣度與深度的工具書，它不是教你如何照貓畫虎地復製電路，而是培養你一套獨立解決復雜電源問題的“設計思維體係”。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來形容這本書的價值，那一定是“實戰性”。我手頭上的項目要求電源模塊必須在極端環境下穩定工作，這對傳統設計方法是一個巨大的考驗。這本書裏關於抗浪湧、抗靜電以及電源係統的容錯設計部分，簡直是為我量身定做。特彆是針對瞬態響應的章節，它詳細剖析瞭不同電容組閤（串聯、並聯、去耦）在不同頻率段的貢獻與抵消，並給齣瞭在PCB上實現最佳去耦效果的走綫布局建議，連過孔的尺寸和數量都做瞭細緻的說明。這種對細節的偏執，正是優秀工程産品的基石。很多工程師在設計時，總覺得隻要元件選對瞭，設計就成功瞭一半，但這本書明確地告訴我們，剩下的另一半，往往決定於你如何把這些元件“安放”在現實世界中，這纔是真正的設計藝術。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的深度遠超我預期的入門級指南。它不僅適閤初學者建立概念，對於資深工程師而言，也是一個極佳的知識“校驗器”。我個人對磁元件的設計一直比較頭疼，總是難以在氣隙、磁芯材料和繞組損耗之間找到最佳平衡點。書中對變壓器和電感的耦閤效應、集膚效應和鄰近效應在不同頻率下的錶現進行瞭非常透徹的分析，並提供瞭幾種創新的繞綫結構來優化磁路的效率和散熱。更讓我驚喜的是，它還涉及瞭一些前沿的拓撲結構，比如有源鉗位反激等，並且用清晰的框圖和波形圖解釋瞭這些高級技術的優勢和實現難點。這使得我對電源設計的認知不再局限於傳統的Buck/Boost/Flyback，而是拓寬到瞭更高集成度和更高性能的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本《電源電路設計技巧》確實是電源設計領域的一部寶典，尤其對於我這種剛從學校步入工業界不久的工程師來說，簡直是如獲至寶。我之前在設計高效率開關電源時，常常被那些看似不起眼的細節卡住，比如MOSFET的驅動波形優化、PCB布局的電磁兼容性處理，以及如何在高頻下有效控製開關噪聲。這本書沒有像其他教科書那樣隻停留在理論推導上，而是實實在在地聚焦於“技巧”二字。它深入淺齣地講解瞭在實際電路闆上，溫度漂移、元件選型中的潛規則，以及當指標達不到預期時，具體該如何從硬件層麵進行微調。我特彆欣賞其中關於熱設計的章節，它不僅告訴你熱量是敵人，更教你如何用最經濟的方式，通過散熱片設計和氣流組織來馴服熱量這匹野馬。書裏提供的那些經驗公式和實測數據對比，讓我的設計成功率大大提升，那種豁然開朗的感覺，是單純閱讀標準規範文檔所無法比擬的。