現關電源技術及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊貴恒 著

圖書標籤:

• 電源技術
• 開關電源
• 電力電子
• 電路設計
• 電源管理
• 高效率電源
• 新能源電源
• 工業電源
• 電源應用
• 可靠性設計

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512337077

商品編碼：29739399944

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

基本信息

書名:現關電源技術及其應用

：48.00元

售價：32.6元,便宜15.4元,摺扣67

作者:楊貴恒

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2013-03-01

ISBN：9787512337077

字數：634000

頁碼：366

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.558kg

編輯推薦

《現關電源技術及其應用》共分9章，章對開關電源的基本概念、新技術及其發展趨勢作瞭簡要綜述；第2章和第3章分彆介紹瞭開關電源常用的功率半導體器件及其驅動電路以及直流變換器與常用PWM控製器；第4章至第7章詳細闡述瞭現關電源技術及其典型應用；第8章和第9章結閤全國各通信局(站)廣泛使用的兩種通信用高頻開關電源係統實例(中興ZXDU68S601/T601開關電源係統和中達MCS1800B開關電源係統)，詳細介紹瞭其係統組成與工作原理、操作使用與參數設定以及維護管理等方麵的內容，對各通信局(站)通信電源使用、維修與管理人員具有直接性的指導作用。本書由楊貴恒主編。

內容提要

　　《現關電源技術及其應用》首先對開關電源的基本概念、新技術及其發展趨勢作瞭簡要綜述；其次介紹瞭開關電源常用的功率半導體器件(電力二極管、MOSFET和IGBT等)及其驅動電路以及直流變換器與常用PWM控製器；然後詳細闡述瞭現關電源技術(有源功率因數校正技術、軟開關 技術、同步整流技術、並聯均流技術)及其典型應用；後結閤全國各通信局(站)廣泛使用的兩種通信用高頻開關電源係統實例(中興ZXDU68S601/T601開關電源係統和中達MCS1800B開關電源係統)，詳細介紹瞭其係統組成與工作原理、操作使用與參數設定以及維護管理等方麵的內容，對各通信局(站)通信電源使用、維修與管理人員具有直接性的指導作用。

《現關電源技術及其應用》內容豐富、語言通俗，具有較強的實用性與可操作性，可供從事開關電源設計、生産、調試、使用與維修的工 程技術人員閱讀，也可供高等院校電氣工程、電力工程及其自動化、電力電子與電力傳動、發供電技術和通信電源等相關專業的師生參考。本書由 楊貴恒主編。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《高效能源轉換：開關電源設計與優化》 內容梗概： 本書深入探討瞭現代電力電子領域的核心——開關電源（SMPS）的設計、分析與優化。全書共分為八章，由淺入深地勾勒齣開關電源技術的發展脈絡、基本原理、關鍵技術以及在各個應用領域的實際部署。本書旨在為電氣工程、自動化、通信、計算機及相關專業的學生、工程師和研究人員提供一個全麵而深入的學習平颱，使其能夠掌握開關電源的設計要領，理解其工作機製，並能針對具體應用需求進行優化，以實現更高效率、更小體積、更低成本和更佳性能。 第一章：開關電源的基本原理與拓撲結構 本章將從開關電源的核心概念入手，闡述其與綫性電源在工作原理上的根本區彆。我們將詳細介紹開關電源如何通過高頻開關動作，將輸入電壓高效地轉換為所需的輸齣電壓，並解釋其高效率的來源——降低損耗。隨後，我們將重點介紹幾種最基礎、最常用的開關電源拓撲結構，包括： 降壓（Buck）變換器： 講解其基本工作原理，分析其電壓轉換比、電感和電容的參數選擇，以及在輕載和重載下的工作特性。 升壓（Boost）變換器： 闡述其升壓機製，深入分析電壓增益的推導過程，並討論其穩定性和輸齣電流紋波的特性。 升降壓（Buck-Boost）變換器： 介紹其能夠實現電壓升降的功能，分析其隔離與非隔離設計的區彆，以及輸齣電壓的極性。 Cuk/SEPIC/Zeta變換器： 對這些具有特殊性能的拓撲進行初步介紹，說明它們在特定應用場景下的優勢，例如具有連續輸入電流或輸齣電流的特性。 本章強調對這些基本拓撲的電流和電壓波形進行深入理解，這是後續章節進行更復雜分析和設計的基礎。 第二章：開關電源的關鍵組件與選型 開關電源的性能很大程度上取決於其關鍵組件的選擇與設計。本章將圍繞以下幾個核心組件進行詳細闡述： 功率開關器件： 重點介紹MOSFET和IGBT等常用功率開關器件的特性、選型依據（如耐壓、電流能力、導通電阻、開關速度、驅動要求等）以及它們在不同拓撲中的應用。我們將探討RDS(on)、Qg、Coss等關鍵參數對效率和散熱的影響。 電感器： 深入分析電感器在開關電源中的作用，包括儲能和濾波。我們將討論電感值的計算方法、磁芯材料（如鐵氧體、非晶閤金、納米晶閤金）的選擇、飽和磁通密度、損耗（鐵損和銅損）以及電感器的封裝形式。 電容器： 講解電容器在儲能、濾波和穩壓方麵的作用。我們將區分輸入端和輸齣端的電容選擇，重點介紹低ESR（等效串聯電阻）和低ESL（等效串聯電感）電容的重要性，以及陶瓷電容、電解電容、薄膜電容等不同類型的優缺點及其在不同應用場景下的適用性。 二極管： 介紹整流二極管（快恢復二極管、肖特基二極管）在開關電源中的應用，分析其反嚮恢復時間、正嚮壓降、額定電流和耐壓等參數對效率和EMI的影響。 控製芯片與驅動電路： 概述PWM（脈衝寬度調製）控製的基本原理，介紹各種控製模式（如電壓模式、電流模式、平均電流模式），並初步探討控製芯片的選型原則。同時，也將簡要介紹功率開關器件的驅動電路設計要點。 第三章：控製環路設計與穩定性分析 本章是開關電源設計的核心環節之一。我們將深入探討控製環路的原理，以實現精確的輸齣電壓穩定。 誤差放大器： 介紹誤差放大器的作用，以及基於運放的多種誤差放大器配置（如跨導放大器、跨阻放大器）。 補償網絡： 重點講解如何設計補償網絡（如PID控製器）來穩定開關電源的控製環路。我們將從頻率域分析入手，探討增益裕度和相位裕度的概念，以及如何通過引入零極點來調整係統的頻率響應，確保係統在各種負載條件下都能穩定工作。 穩定性分析方法： 介紹奈奎斯特圖、波特圖等分析工具，幫助讀者理解如何評估控製環路的穩定性，並識彆潛在的振蕩問題。 電流模式控製： 詳細分析電流模式控製的優勢，如更快的瞬態響應、固有的限流能力以及簡化補償等，並深入討論斜坡補償的必要性和設計方法。 第四章：電磁兼容性（EMC）設計與抑製 開關電源的高頻開關動作不可避免地會産生電磁乾擾（EMI），對其他電子設備造成影響。本章將專注於開關電源的EMC設計與抑製技術。 EMI的産生機製： 分析EMI的主要來源，包括傳導發射和輻射發射，以及它們與開關器件的開關損耗、環路電流、母綫電容等因素的關係。 EMI濾波器設計： 詳細介紹輸入和輸齣EMI濾波器的設計原理，包括LC濾波器、RC濾波器等的選擇與參數計算，以及共模和差模乾擾的抑製方法。 PCB布局優化： 強調PCB（印刷電路闆）布局對EMC的重要性。我們將討論關鍵信號綫的走綫規則、地綫和電源層的處理、高頻電流迴路的最小化、屏蔽措施以及元器件的擺放策略。 屏蔽與接地技術： 介紹有效的屏蔽方法和接地方式，以減少EMI的輻射和耦閤。 第五章：熱管理與散熱設計 開關電源在工作過程中會産生熱量，有效的熱管理對於保證其可靠性和延長壽命至關重要。本章將深入探討開關電源的散熱設計。 損耗分析： 對開關器件、電感、變壓器、二極管和PCB走綫等關鍵組件的損耗進行細緻的分析，計算其産生的熱量。 熱阻與溫升計算： 引入熱阻的概念，計算從熱源到環境的溫升。 散熱器件選擇與設計： 介紹各種散熱器件，如散熱片、風扇、熱管、熱電製冷器（TEC）等，並提供其選型依據和設計原則。 PCB散熱設計： 討論如何利用PCB的銅箔麵積、過孔和多層闆設計來輔助散熱。 熱仿真與測試： 簡要介紹熱仿真軟件的應用，以及如何通過實際測試來驗證散熱設計的有效性。 第六章：功率變換器的高級拓撲與應用 在掌握瞭基本拓撲後，本章將介紹一些更復雜、更高效的功率變換器拓撲，以及它們在特定領域的應用。 諧振變換器： 介紹零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）的概念，以及軟開關技術如何顯著降低開關損耗，提高效率。重點介紹LLC諧振變換器等諧振拓撲。 多相變換器： 闡述多相設計的優勢，如降低紋波、提高功率密度和改善瞬態響應。 隔離型變換器： 詳細介紹隔離變壓器在開關電源中的作用，以及常見的隔離型拓撲，如正激、反激、半橋、全橋變換器，分析其在安規隔離和電壓隔離方麵的應用。 交錯式PFC（功率因數校正）電路： 介紹PFC電路的重要性，以及交錯式PFC在提高效率和減小EMI方麵的優勢。 第七章：開關電源的仿真與設計工具 現代電子設計離不開仿真工具的輔助。本章將介紹常用的開關電源仿真軟件和設計工具。 電路仿真軟件： 重點介紹SPICE係列仿真軟件（如LTspice, PSpice, TINA-TI）在開關電源電路分析中的應用，包括瞬態仿真、交流分析、直流分析等。 PCB設計軟件： 簡要介紹Altium Designer, Eagle等PCB設計軟件在布局布綫和EMC設計方麵的輔助功能。 參數計算工具： 介紹廠商提供的在綫計算工具和設計指南，用於快速選擇元器件和計算關鍵參數。 建模與仿真： 討論如何對開關電源進行建模，以便在仿真環境中進行更準確的性能預測。 第八章：開關電源的實際應用案例分析 本書的最後一章將通過具體的應用案例，將前麵章節所學的理論知識付諸實踐。 消費電子電源： 分析智能手機充電器、筆記本電腦適配器等電源的設計要點，關注其高集成度、低成本和安全性要求。 通信電源： 探討基站電源、服務器電源等對高可靠性、高效率和寬輸入電壓範圍的需求。 工業控製電源： 分析PLC、電機驅動等應用中的電源設計，強調其對EMC、浪湧保護和寬溫工作能力的要求。 新能源領域電源： 介紹太陽能逆變器、電動汽車充電樁等電源的特點，關注其高功率密度、高效率和對電網交互的要求。 通過對這些實際案例的分析，讀者將能更深刻地理解開關電源技術在現代工業和生活中的廣泛應用，以及在不同應用場景下所麵臨的設計挑戰和解決方案。 總結： 《高效能源轉換：開關電源設計與優化》力求提供一種係統性、實踐性強的學習路徑。本書不僅關注理論的深度，更注重實際應用中的工程實踐。通過對本書的學習，讀者將能夠建立起紮實的開關電源理論基礎，掌握關鍵的設計方法和優化技巧，並能應對實際工程項目中的各種挑戰，從而在電力電子領域設計齣更優秀、更可靠的電源産品。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我一開始是衝著書名裏的“應用”二字買的，因為我對純理論的學習興趣一般，更偏愛能立刻上手實踐的資料。這本書雖然涵蓋瞭紮實的理論基礎，但它的獨特之處在於，每一個理論知識點後麵，都緊跟著一個或多個具體的應用場景進行反嚮驗證和說明。比如，在講解如何減小紋波時，它不僅會告訴你LC濾波器的公式，還會模擬齣在不同負載瞬態變化下，濾波器元件的充放電過程如何影響輸齣電壓的穩定度，並直觀地展示齣串聯電感或使用差模/共模扼流圈的具體效果。這種“理論先行，應用落地”的敘事結構，使得學習過程非常順暢，知識點不會孤立存在。最讓我印象深刻的是，書中針對特定行業（如LED驅動或電動汽車充電模塊）的特殊需求，提供瞭多套針對性的解決方案和設計思路的對比分析，這種高度聚焦的實踐指導，讓我可以直接將書中的思路應用到我目前正在進行的項目中去，避免瞭重復的調研和摸索。這本書的實踐價值，絕非一本普通的參考手冊可以比擬。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種剛踏入電源技術領域的“小白”量身定做的入門指南！我之前對電源模塊的理解完全停留在“插上電就能用”的層麵，對裏麵的復雜原理和設計思路一竅不通。然而，這本書的講解方式極其生動形象，作者似乎深諳如何將那些枯燥的電路圖和數學公式轉化為直觀易懂的知識點。它不是那種堆砌術語的教科書，而是像一位耐心十足的導師，一步步引導你拆解現行關電源的每一個核心模塊。比如，對於開關頻率的選擇和磁性元件的設計，它不僅給齣瞭理論公式，還結閤實際應用場景，分析瞭不同選擇帶來的性能權衡，這一點對我來說至關重要。書中對控製環路的剖析尤其精彩，從誤差放大器到脈衝寬度調製（PWM）的實現過程，講解得層層遞進，讓人豁然開朗。讀完前幾章，我竟然能大緻看懂一些中等復雜度的電源方案框圖瞭，這種成就感是其他一些理論性太強的書籍無法給予的。書中的案例分析也非常貼閤工業實際，讓人感覺學到的知識是真正可以落地的，而不是紙上談兵。對於想快速建立起對現代電源係統整體認知的初學者來說，這本書的價值無可估量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職多年的電子工程師，主要負責係統集成工作，對電源部分的理解一直停留在“選型和替換”的階段，深層次的優化和故障排查能力比較薄弱。手頭這本厚厚的專業書籍，以其近乎百科全書式的廣度和深度，極大地拓寬瞭我的技術視野。我特彆欣賞它對“現代”這一概念的詮釋，它不僅僅羅列瞭傳統降壓/升壓拓撲，而是花瞭大量篇幅深入探討瞭高頻化、小型化背景下，SiC和GaN等新型器件對電路設計帶來的顛覆性影響。書中對於LLC諧振變換器在各種負載條件下的工作模式切換和軟開關實現細節的分析，細緻到瞭令人發指的地步，特彆是對寄生參數影響的建模和補償策略，提供瞭非常實用的參考。這種對前沿技術的緊密追蹤和深入解析，讓我意識到自己過去幾年在知識更新上有所鬆懈。此外，書中關於EMC/EMI設計的章節，並非簡單的規則羅列，而是結閤具體的布局和走綫技巧，講解瞭電磁乾擾的産生機理及其在開關電源中的抑製方法，這對於我目前工作中經常遇到的産品認證難題，提供瞭直接有效的解決方案。這本書更像是一本高階工程師的“工具箱”，隨時可以翻閱查閱解決疑難雜癥。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的電源架構師，我對市麵上充斥著大量重復性高、缺乏新意的電源書籍感到厭倦。然而，這本書在理論深度和工程實踐的結閤上，展現齣瞭一種難得的老練與創新並存的風格。它對非綫性控製理論在開關電源中的應用進行瞭深入的挖掘，特彆是關於數字控製技術在電源中的實施細節，包括ADC的采樣點選擇、數字濾波器的設計，以及如何有效應對離散化帶來的穩定性問題，提供瞭非常深刻的見解。不同於多數書籍側重於模擬控製的經典方法，這本書的“現關”二字，似乎更著眼於如何利用現代的數字處理能力來突破傳統模擬電路的瓶頸。例如，書中對自適應死區控製和動態電壓頻率調節（DVFS）在服務器電源中的應用實例分析，展示瞭如何通過軟件算法實現硬件性能的極緻優化。讀完這部分內容，我感覺自己對未來電源係統的智能化發展方嚮有瞭更清晰的藍圖。這本書成功地架起瞭從經典理論到未來前沿技術的橋梁，對於推動技術棧的升級非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

從一個硬件設計項目經理的角度來看，這本書的實用性遠超我的預期。我們團隊在開發新一代便攜式設備時，對電源的效率和瞬態響應有著近乎苛刻的要求，傳統的設計方法往往需要大量的試錯纔能達到目標。這本書提供瞭一個非常係統化的設計流程框架，它不是簡單地羅列公式，而是將設計過程分成瞭需求定義、拓撲選擇、關鍵元件選型、環路補償設計和最終驗證等清晰的步驟。我尤其欣賞它在“熱管理”和“可靠性分析”部分所占的權重。在實際量産中，效率和熱設計往往是決定産品成敗的關鍵。書中對導通損耗和開關損耗的精確計算模型，以及如何通過優化驅動電路來壓榨最後一點效率的探討，非常具有操作指導性。它教會我們如何用更科學的方法去預估長期運行的風險，而不是僅依賴於仿真軟件的輸齣。這本書不僅是給電路工程師看的，對於項目管理層來說，也是一個評估設計方案可行性和風險等級的絕佳參考資料，使得我們能夠更早、更準確地把握項目的技術方嚮。