開關電源原理及應用設計/普通高等教育“十二五”規劃教材

開關電源原理及應用設計/普通高等教育“十二五”規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王水平,周佳社,李丹,孫柯 著
圖書標籤:
  • 開關電源
  • 電源技術
  • 電力電子
  • 電路設計
  • 應用設計
  • 高等教育
  • 教材
  • 電子工程
  • 電源原理
  • 十二五規劃
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121255793
版次:1
商品編碼:11667522
包裝:平裝
叢書名: 普通高等教育“十二五”規劃教材 ,
開本:16開
齣版時間:2015-02-01
用紙:膠版紙
頁數:308
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  本書主要講述瞭開關電源的原理、設計及其應用電路。全書共分為4章。第1章是開關電源基礎知識,講述瞭開關電源的三種最基本的電路類型,即降壓、升壓和反極性式開關電源的工作原理、電路設計以及有關整流、濾波、驅動、控製和保護電路的原理和設計,並且對磁性材料、磁芯結構、漆包綫、功率開關變壓器的加工工藝和絕緣處理等進行瞭較為詳細的介紹。另外,還簡明扼要地介紹瞭目前剛剛興起的同步整流技術。第2章、第3章和第4章分彆講述瞭單端式、推挽式和橋式開關電源電路的工作原理、電路設計以及應用電路舉例。在講述過程中重點突齣瞭功率開關變壓器的設計與計算以及各種電路結構的變形或拓撲技術。
  本書具有較強的實用性和可操作性,可作為高等院校、中等專業技校和職業高中等電力電子技術專業師生的教材或教材參考書,也可供從事開關電源設計、開發、生産、調試工作的工程技術人員閱讀,還可作為電力電子技術方麵的研究所或企業的職工培訓教材。

作者簡介

  王水平,西安電子科技大學機電學院,高級工程師.發明專利5項;實用新型專利6項;外觀設計專利5項。發錶學術論文5篇;齣版專著及編著有《開關穩壓電源—原理、設計及實用電路》,《單片集成開關電源應用設計》,《MOSFET/IGBT驅動器集成電路應用集萃》等.

目錄

第1章 開關電源基礎知識
1.1 綫性電源與開關電源
1.1.1 綫性電源概述
1.1.2 開關電源概述
1.1.3 開關電源的發展
1.1.4 開關電源的種類
1.1.5 練習題
1.2 脈寬調製器和正弦波脈寬調製器
1.2.1 脈寬調製器
1.2.2 正弦波脈寬調製器
1.2.3 PWM/SPWM驅動器的種類
1.2.4 練習題
1.3 降壓型開關電源
1.3.1 降壓型開關電源的電路結構
1.3.2 降壓型開關電源的工作原理
1.3.3 降壓型開關電源重要參數的計算
1.3.4 降壓型開關電源的設計
1.3.5 練習題
1.4 升壓型開關電源
1.4.1 升壓型開關電源的電路結構
1.4.2 升壓型開關電源的工作原理
1.4.3 升壓型開關電源的設計
1.4.4 功率因數校正電路
1.4.5 練習題
1.5 極性反轉型開關電源
1.5.1 極性反轉型開關電源的電路結構
1.5.2 極性反轉型開關電源的工作原理
1.5.3 極性反轉型開關電源重要參數的計算
1.5.4 練習題
1.6 開關電源中的幾個重要電路
1.6.1 控製電路
1.6.2 驅動電路
1.6.3 保護電路
1.6.4 練習題
1.7 開關電源中的幾個重要問題
1.7.1 開關功率管的二次擊穿問題
1.7.2 開關電源中的電磁兼容(EMC)問題
1.7.3 開關電源中的整流和濾波問題
1.7.4 開關電源中的接地、隔離和屏蔽問題
1.7.5 開關電源中的PCB布綫問題
1.7.6 練習題
1.8 磁性材料、磁芯結構、漆包綫、功率開關變壓器 的加工工藝和絕緣處理
1.8.1 共模電感和差模電感
1.8.2 功率開關變壓器的工作狀態
1.8.3 磁性材料與磁芯結構的選擇
1.8.4 漏感和分布電容的計算
1.8.5 趨膚效應
1.8.6 磁性材料的磁特性
1.8.7 功率開關變壓器繞組導綫規格的確定
1.8.8 絕緣材料以及功率開關變壓器所選用骨架材料的技術參數
1.8.9 功率開關變壓器的裝配與絕緣處理
1.8.10 練習題
第2章 單端式開關電源實際電路
2.1 單端式開關電源實際電路的類型
2.1.1 按激勵方式劃分
2.1.2 按功率開關管的種類劃分
2.1.3 練習題
2.2 單端自激式正激型開關電源電路
2.2.1 單端自激式正激型開關電源的工作原理
2.2.2 單端自激式正激型開關電源的其他電路
2.2.3 功率開關變壓器的設計
2.2.4 練習題
2.3 單端自激式反激型開關電源電路
2.3.1 單端自激式反激型開關電源的三種工作狀態
2.3.2 單端自激式反激型開關電源電路中的幾個實際問題
2.3.3 單端自激式反激型開關電源電路中功率開關變壓器的設計
2.3.4 單端自激式反激型開關電源的啓動電路
2.3.5 單端自激式反激型開關電源的實際應用電路
2.3.6 練習題
2.4 單端他激式正激型開關電源電路
2.4.1 單端他激式正激型開關電源的基本電路形式
2.4.2 單端他激式正激型開關電源電路中的功率開關管
2.4.3 單端他激式正激型開關電源電路的變形
2.4.4 單端他激式正激型開關電源電路中的PWM電路
2.4.5 單端他激式正激型開關電源電路中功率開關變壓器的設計
2.4.6 練習題
2.5 單端他激式反激型開關電源電路
2.5.1 單端他激式反激型開關電源的基本電路結構
2.5.2 單端他激式反激型開關電源電路中的功率開關管
2.5.3 單端他激式反激型開關電源電路的變形
2.5.4 單端他激式反激型開關電源電路中的PWM電路
2.5.5 單端他激式反激型開關電源電路中功率開關變壓器的設計
2.5.6 練習題
第3章 推挽式開關電源的實際電路
3.1 自激型推挽式開關電源電路
3.1.1 自激型推挽式開關電源電路的構成與原理
3.1.2 自激型推挽式開關電源電路中功率開關變壓器的設計
3.1.3 自激型推挽式開關電源電路中功率開關管的選擇
3.1.4 自激型推挽式雙變壓器開關電源電路
3.1.5 自激型推挽式開關電源應用電路舉例
3.1.6 練習題
3.2 他激型推挽式開關電源實際電路
3.2.1 他激型推挽式開關電源電路中的功率開關變壓器
3.2.2 他激型推挽式開關電源電路中的功率開關管
3.2.3 他激型推挽式開關電源電路中的雙管共態導通問題
3.2.4 他激型推挽式開關電源電路中的PWM/PFM電路
3.2.5 他激型推挽式開關電源電路設計實例
3.2.6 練習題
第4章 橋式開關電源的實際電路
4.1 自激型半橋式開關電源實際電路
4.1.1 電流控製型磁放大器半橋式三輸齣開關電源應用電路
4.1.2 300W、12V/24V/36V幻燈機和投影儀開關電源應用電路
4.1.3 PS60-2(60W)射燈開關電源應用電路
4.1.4 400W、36V幻燈機和投影儀開關電源應用
4.1.5 練習題
4.2 他激型半橋式開關電源實際電路
4.2.1 他激型半橋式開關電源電路的工作原理
4.2.2 他激型半橋式開關電源電路的設計
4.2.3 多路他激型半橋式開關電源電路
4.2.4 他激型半橋式開關電源電路中的PWM電路
4.2.5 練習題
4.3 全橋式開關電源實際電路
4.3.1 全橋式開關電源電路的工作原理
4.3.2 全橋式開關電源電路的設計
4.3.3 全橋式開關電源電路中的PWM電路
4.3.4 練習題
參考文獻

前言/序言

  前言
  節約能源、淨化環境是建立和諧社會的重要內容之一,而在與電有關的領域,節約能源、淨化環境,以及綠色能源開發利用的首選技術就是開關電源技術。
  由於本書的讀者對象為工程技術人員,儀器儀錶、傢電維修人員,大專院校、職校師生等,因此作者在編寫的過程中力圖做到章節的劃分更趨閤理,工作原理的分析更加簡潔明瞭,電源電路設計的方法更為實用,變壓器的計算和設計更加詳細準確,應用電路的舉例更具有先進性、通用性和廣泛性。作者在查閱瞭大量開關電源方麵的論文、資料和書籍的基礎上,集多年來從事電源方麵教學、科研和産品開發的經驗,緊緊圍繞開關電源電路的設計、研製與開發者所希望的既實用、通用、明瞭和簡潔的要求來編寫本書。
  近年來,隨著微電子技術和工藝、磁性材料科學以及燒結加工工藝與其他邊沿技術科學的不斷改進和飛速發展,開關電源技術(DC/DC、DC/AC、AC/DC、AC/AC等各種非綫性高頻變換技術)有瞭突破性的進展,並且由此也産生瞭許多能夠提高人們生活水平和改善人們工作條件的新産品,如電動自行車、自動擋汽車(其中包括自動擋電瓶汽車)、變頻空調、逆變焊機、快速充電器、電力機車、電力冶煉設備等。開關電源以其獨有的體積小、重量輕、效率高、功率因數大、輸齣形式多樣化(主要指路數和極性)、穩壓範圍寬等特點已經滲透到瞭與電有關的各個領域。在這些領域中,原來由綫性降壓變壓器構成的前級綫性穩壓電源,由晶閘管構成的前級相控開關電源和磁飽和原理構成的各種降壓、穩壓和升壓等交流電子設備,不是體積大、重量重、效率低、功率因數小,就是工作特性受電網頻率和電網電壓波動影響大,現在都已讓位於開關電源,而傳統的綫性電源隻能作為開關電源的末級穩壓電源而被使用。另外,開關電源技術和實用化産品的齣現,使許多電子産品采用電池供電成為可能,使許多電子産品小型化和微型化後變為便攜式産品成為可能。所以開關電源成為各種電子設備和係統高效率、低功耗、安全可靠運行的關鍵,同時開關電源技術目前已成為電子技術中備受人們關注的領域。
  本書內容共分4章。第1章除瞭講述綫性電源與開關電源之間的差彆以外,還重點講述瞭開關電源的三種最基本的電路類型,即降壓、升壓和反極性式開關電源的工作原理、電路設計以及有關整流、濾波、驅動、控製和保護電路的原理和設計,並且對磁性材料、磁芯結構、漆包綫、開關變壓器的設計、加工工藝和絕緣處理等進行瞭較為詳細的介紹,最後還簡明扼要地介紹瞭目前剛剛興起的同步整流技術。第2、第3和第4章分彆講述單端式、推挽式和橋式開關電源電路的工作原理、電路設計以及應用電路舉例。在講述過程中除瞭重點突齣變壓器的設計與計算以外,還重點突齣瞭各種電路結構的變形、軟開關或拓撲技術,特彆是單端正激式電路結構。本書第1、2章由王水平和周佳社完成,第3、第4章由王水平和李丹完成。
  在本書的編寫過程中,作者參閱瞭大量的國內外有關開關電源方麵的論文、專著和資料,在此對這些論文、專著和資料的作者和編者們錶示謝意。此外,在本書定稿之前,中國電源學會理事、陝西省電源學會理事長侯振義教授和中國電源學會理事、中國電源學會特種電源專業委員會主任史平均高級工程師分彆對本書進行瞭認真詳細的審閱,提齣瞭許多寶貴的修改意見,使得本書更加完善,在此也錶示誠摯的謝意。
  由於作者的文字組織能力和專業技術水平有限,因此書中的不足之處在所難免,懇請廣大讀者提齣寶貴的批評意見。

  作者
  2015年2月
探索無形的力量:開關電源的設計奧秘與創新應用 在現代電子世界的脈搏中,開關電源以其高效、緊湊和靈活的特性,扮演著至關重要的角色。從您手中那部智能手機的充電器,到驅動龐大數據中心運行的服務器,再到新能源汽車的核心動力係統,開關電源的身影無處不在,它們默默地將交流電轉化為各種所需的直流電壓,支撐著數字時代的運轉。 本書旨在揭開開關電源神秘麵紗,帶領讀者深入理解其核心工作原理,掌握從理論到實踐的設計方法,並激發對前沿應用的探索熱情。我們不將目光局限於枯燥的公式推導,而是通過清晰的圖示、生動的比喻以及豐富的工程實例,逐步剖析開關電源的工作機製,讓復雜的概念變得易於理解。 一、從基礎齣發,構建堅實的理論基石: 我們將首先迴顧直流電源的基本概念,為理解開關電源的優越性奠定基礎。隨後,我們將深入探討開關電源的核心要素——功率開關器件,如MOSFET和IGBT,解析它們的導通、關斷特性以及如何在高頻下高效工作。接著,您將接觸到磁性元件,包括電感和變壓器,理解它們在能量存儲和電壓變換中的關鍵作用,以及如何進行閤理的選型和設計。 二、揭秘核心拓撲,理解能量轉換的藝術: 本書將重點介紹幾種最常用和最經典的開關電源拓撲結構,包括: 降壓(Buck)變換器: 如何將較高的輸入電壓有效地降低到所需的較低輸齣電壓。我們將詳細分析其工作周期、能量傳遞路徑以及關鍵參數的計算。 升壓(Boost)變換器: 如何將較低的輸入電壓提升到更高的輸齣電壓。同樣,我們將深入講解其工作原理和設計考量。 升降壓(Buck-Boost)變換器: 能夠實現電壓的升高或降低,提供更大的靈活性。我們將剖析其獨特的能量轉換模式。 隔離式拓撲(如Flyback, Forward, Half-Bridge, Full-Bridge): 重點關注如何在輸入輸齣之間實現電氣隔離,這對於安全性和係統穩定性至關重要。我們將詳細解析各種隔離拓撲的優缺點及其適用場景。 在講解每種拓撲時,我們將不迴避其工作過程中可能齣現的損耗和寄生效應,並介紹如何通過優化設計來最小化這些不利因素,從而提升整體效率。 三、掌握關鍵設計環節,從理論到實踐的飛躍: 本書的核心價值在於提供一套係統性的設計流程和實用的設計工具: 元器件選型: 如何根據具體需求,精準選擇功率器件、磁性元件、電容、二極管等關鍵元器件,並提供相關的選型指導原則和注意事項。 環路控製與穩定性分析: 開關電源的穩定工作離不開精密的控製電路。我們將深入講解PID控製原理,並介紹如何進行環路補償,確保電源在各種負載和輸入電壓變化下都能穩定運行。您將學習到繪製Bode圖等分析方法。 PCB布局與散熱設計: 高頻開關電源對PCB布局有著極高的要求。我們將提供詳細的布局布綫指南,指導讀者如何最小化EMI乾擾,提高電源的可靠性。同時,散熱問題也是設計中不可忽視的一環,我們將探討有效的散熱方案。 EMI/EMC設計: 遵守電磁兼容性(EMC)標準是産品成功的關鍵。本書將深入講解開關電源的EMI産生機理,並提供有效的抑製措施,幫助讀者設計齣符閤法規要求的産品。 四、拓展視野,擁抱前沿應用與創新: 隨著科技的飛速發展,開關電源的應用場景日益廣泛,技術也在不斷進步。本書的最後部分將帶領讀者展望未來,探討: 麵嚮特定應用的優化設計: 例如,為LED照明、電池充電、服務器電源、電動汽車充電樁等設計的特殊考慮。 新興技術趨勢: 如寬禁帶半導體器件(SiC, GaN)在開關電源中的應用,帶來的高效率和小型化優勢;以及數字控製在開關電源中的發展。 係統集成與智能化: 如何將開關電源更好地集成到復雜的係統中,並實現智能化管理和遠程監控。 本書適閤誰? 無論您是電子工程專業的學生,希望係統學習開關電源知識;還是正在從事電子産品研發的工程師,希望提升開關電源設計能力;抑或是對高效能源轉換技術充滿好奇的技術愛好者,本書都將是您不可或缺的參考。 學習本書,您將能夠: 深刻理解 開關電源的工作原理,不再被“黑箱”所睏擾。 掌握 從需求分析到器件選型,再到PCB設計的完整設計流程。 獨立完成 具有一定復雜度的開關電源設計項目。 洞察 開關電源領域的最新技術發展與應用趨勢。 踏上這段探索之旅,讓我們一起解鎖無形的力量,用智慧和創新驅動著科技的進步!

用戶評價

評分

這本書的排版和內容組織,讓我覺得它是一本非常適閤用於教學的書籍。章節劃分清晰,邏輯結構嚴謹,每個章節的講解都由淺入深,循序漸進。作者在講解基礎概念時,會給齣詳細的定義和解釋,並配以大量的示意圖和公式,這有助於讀者理解抽象的理論。例如,在講解二極管的正嚮壓降和反嚮擊穿特性時,作者會給齣詳細的I-V麯綫和相應的數學模型。之後,書中會深入講解各種開關電源的拓撲結構,比如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Ćuk等。作者對每個拓撲的原理、工作模式、優缺點都進行瞭詳細的分析,並配以大量的波形圖和仿真結果。這對於我理解不同拓撲的特性和選擇閤適的拓撲非常有幫助。我記得書中在講解Buck-Boost變換器時,詳細分析瞭其升降壓的特性,以及如何通過改變占空比來控製輸齣電壓。另外,書中還對各種控製方式進行瞭深入的介紹,比如PWM控製、PFM控製、電流模式控製、電壓模式控製等,並對它們的性能進行瞭比較。這部分內容對於我進行控製係統的設計和優化至關重要。

評分

我發現這本書的講解方式,對於那些希望從零開始建立對開關電源完整認識的讀者來說,會是一個非常好的起點。它從最基礎的半導體器件原理講起,逐步深入到各種開關電源的拓撲結構,然後是控製環路的講解,最後再延伸到實際應用和設計中的一些關鍵考量。這種層層遞進的邏輯結構,使得即便沒有太多背景知識的讀者,也能相對容易地跟上作者的思路。我特彆喜歡作者在講解每一個新的概念時,都會先迴顧一下之前學過的知識點,然後將新概念與舊知識聯係起來,這樣就形成瞭一個知識網絡,而不是孤立的知識點。比如,在講解PWM控製時,作者會先迴顧一下MOSFET的開關特性,然後解釋PWM信號如何控製MOSFET的導通和關斷,進而實現電壓的調節。這種關聯性的講解,大大增強瞭我對知識的理解和記憶。而且,書中使用的語言比較規範,但又不至於過於晦澀難懂,很多地方的解釋都比較到位。我看瞭一些其他關於開關電源的書籍,有些過於偏重理論推導,公式符號一大堆,讀起來很吃力;有些則過於偏重應用,但理論基礎又不夠紮實。這本書在這方麵做得比較好,既有嚴謹的理論分析,又兼顧瞭實際應用的需求。讓我印象深刻的是,作者在講解不同控製方式時,比如電壓模式控製、電流模式控製、滯環控製等,都會詳細分析它們的優缺點、穩定性以及在不同應用場景下的適用性。這對於我選擇最閤適的控製策略非常有啓發。我曾經在設計中糾結於選擇哪種控製模式,而書中的對比分析讓我茅塞頓開。

評分

我之所以給這本書打高分,很大程度上是因為它提供瞭一個非常係統化的開關電源學習路徑。從最基礎的半導體器件原理,到各種開關電源的拓撲結構,再到控製環路的分析,以及最終的應用設計,這本書幾乎涵蓋瞭開關電源領域的各個方麵。作者的講解方式非常循序漸進,能夠幫助讀者逐步建立起對開關電源的理解。我記得書中在講解電感和電容在開關電源中的作用時,會詳細分析它們的儲能和濾波作用,並給齣相應的計算公式。這讓我能夠更清楚地理解為什麼在設計中需要選擇閤適參數的電感和電容。而且,書中對於一些關鍵的公式和概念,都會給齣詳細的推導過程,這使得讀者能夠理解這些公式是如何得來的,而不是僅僅死記硬背。例如,在講解MOSFET的導通損耗和開關損耗時,作者會詳細分析柵極電荷、輸齣電容等因素的影響,並給齣相應的計算模型。這對於我進行功率器件的選擇和優化非常有幫助。我曾經在項目設計中遇到過高頻噪聲問題,而書中關於EMI抑製和PCB布局的章節,為我提供瞭寶貴的指導。

評分

這本書最讓我印象深刻的是,它在理論深度和實際應用之間取得瞭一個很好的平衡。作者在講解開關電源的原理時,使用瞭非常嚴謹的數學分析,包括大量的公式推導和波形圖。這對於我這種喜歡鑽研理論的讀者來說,非常有吸引力。例如,在講解MOSFET的開關損耗時,作者會詳細分析柵極電荷、輸齣電容等因素對開關損耗的影響,並給齣相應的計算模型。這讓我能夠更深入地理解開關電源中的能量損耗是如何産生的。同時,書中並沒有僅僅停留在理論層麵,而是花費瞭相當大的篇幅來講解實際應用中的設計考量。例如,在PCB布局方麵,作者強調瞭走綫長度、地綫處理、高頻信號路徑等對EMI的影響,以及如何通過閤理的布局來減小噪聲。這些內容對於我進行實際産品設計至關重要。我曾經在項目中遇到過EMI超標的問題,而書中關於EMI抑製和PCB布局的章節,為我提供瞭寶貴的指導。另外,書中對各種控製方式的分析也非常透徹,比如電壓模式控製和電流模式控製,以及它們的優缺點和適用場景。這讓我能夠根據實際需求選擇最閤適的控製策略。

評分

這本書最大的特點,在我看來,是它在理論和實踐之間找到瞭一個相對平衡的點。雖然我一開始就希望能看到更多“應用設計”的內容,但當我真正深入閱讀後,發現作者在講解理論的同時,也並沒有忽視實際應用中的考量。比如,在介紹不同的開關電源拓撲時,作者會詳細分析各種拓撲在實際電路中可能遇到的問題,例如寄生參數的影響、電磁乾擾(EMI)的處理、元器件的選擇標準(比如電感和電容的ESR、ESL,MOSFET的導通壓降和開關損耗等)。這些都是在實驗室仿真或者理論推導中很難直接體現的,但卻是實際産品設計中至關重要的環節。我還注意到,書中對於一些關鍵的計算公式,比如效率的估算、功率損耗的計算、元件參數的選定等,都給齣瞭詳細的推導和舉例,這對我進行初步的參數設計非常有幫助。而且,作者在講解每個拓撲時,都會配上大量的波形圖和示意圖,這些圖示非常有條理,能夠清晰地展現電流和電壓的變化過程,輔助理解復雜的電磁場變化。我尤其贊賞作者在講解如何進行實際設計時,提到的一些“黑魔法”或者說是一些經驗性的總結。比如,在PCB布局方麵,作者強調瞭走綫長度、地綫處理、高頻信號路徑等對EMI的影響,以及如何通過閤理的布局來減小噪聲。這些內容雖然不是純粹的理論,但對於避免設計上的“大坑”來說,價值巨大。我嘗試著按照書中的一些指導,在我的項目中優化瞭PCB布局,確實在EMI測試中看到瞭改善。當然,我仍然覺得,如果能有更多更具體的實際案例分析,比如針對不同功率等級、不同應用場景(例如手機充電器、LED驅動電源、工業電源等)的完整設計流程演示,那就更完美瞭。

評分

從我個人的閱讀體驗來說,這本書給我的最大感受是“嚴謹”。作者在講解每一個概念時,都力求做到清晰、準確,並且有大量的數學公式和推導過程來支撐。這對於我這種喜歡刨根問底的讀者來說,是非常受歡迎的。例如,在講解開關電源的效率分析時,作者會詳細列齣各種損耗的來源,包括導通損耗、開關損耗、磁芯損耗、銅損等等,並給齣相應的計算公式。這些公式雖然看起來有點復雜,但一旦理解瞭,就能夠更準確地估算電源的效率,並找齣優化的方嚮。我記得書中在介紹MOSFET的開關損耗時,詳細分析瞭柵極電荷、輸齣電容等因素對開關損耗的影響,並給齣瞭計算模型。這讓我對如何選擇低損耗的MOSFET有瞭更清晰的認識。另外,書中在講解不同控製策略時,比如電壓模式控製和電流模式控製,都會進行詳細的穩定性分析,比如 Bode圖的繪製和分析,以及如何通過補償網絡來改善環路的穩定性。這些內容對於設計齣穩定可靠的開關電源至關重要。雖然有些讀者可能會覺得理論部分過於學術化,但對我而言,這種嚴謹的理論基礎,是進行後續應用設計不可或缺的。作者在講解CMOS器件的特性時,就做瞭非常詳細的分析,這為理解MOSFET在開關電源中的工作原理打下瞭堅實的基礎。

評分

這本書我拿到手大概有小半年瞭,當初買它,主要是被“普通高等教育‘十二五’規劃教材”這個標簽吸引,總覺得這種官方認證的東西,內容上會比較紮實,體係也比較完整。而且“開關電源原理及應用設計”這個標題,也非常直接地說明瞭它的核心內容。我當時正在準備一個與電源相關的項目,急需對開關電源有更深入的理解,尤其是在實際設計層麵。翻開書,首先映入眼簾的是那種標準的教材排版,字體、行距都規規矩矩的,章節劃分也清晰明瞭。開頭幾章,花瞭相當大的篇幅在講解基礎的半導體器件特性、各種二極管和三極管的工作原理,以及電容電感等基本元件的特性。我承認,這部分內容對於剛接觸電源領域的人來說,是必不可少的打基礎環節。作者在講解這些基本概念時,用瞭不少示意圖和數學公式,力求嚴謹。但說實話,對於我這種已經有一定電子基礎,並且是衝著“應用設計”來的讀者來說,前麵這部分內容稍顯冗長。我更期待的是能盡快進入到開關電源拓撲結構、控製策略以及實際設計中的各種考量。當然,我也理解,厚實的理論基礎是談論高級應用的前提,所以我也耐著性子去啃瞭。一些經典的開關電源拓撲,比如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Ćuk 等,書裏都一一列舉並進行瞭詳細的原理分析。每個拓撲的推導過程都非常細緻,包括電流電壓的波形圖、能量傳遞的路徑分析,以及它們各自的優缺點。這部分內容是本書的核心,作者在這方麵確實下瞭功夫。我尤其喜歡作者在講解不同拓撲時,會對比它們的適用場景和性能指標,比如效率、紋波、瞬態響應等,這對於讀者在實際項目選型時非常有指導意義。不過,有時候覺得公式太多,推導過程雖然嚴謹,但如果能再多一些直觀的類比或者形象的說明,或許更容易理解。畢竟,我們這些做設計的,最終還是要迴歸到實際的電路應用中去。

評分

這本書的結構安排,我認為是比較偏嚮於理論教學,但又不乏對實際應用的考慮。它首先花瞭大篇幅講解瞭基礎的半導體器件原理,包括二極管、三極管、MOSFET等,以及它們的各種模型和特性。這部分內容對於初學者來說,能夠打下堅實的基礎。然後,書中深入講解瞭各種經典的開關電源拓撲,如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Ćuk等。每個拓撲的講解都非常細緻,包括原理、工作模式、輸齣電壓範圍、效率特點等。我尤其喜歡作者在介紹這些拓撲時,會進行對比分析,指齣它們各自的優缺點和適用場閤。這對於我們讀者在實際項目中選擇閤適的拓撲非常有幫助。例如,作者在講解Boost拓撲時,就詳細分析瞭其在升壓應用中的優勢,並討論瞭如何處理其固有的輸齣電流紋波問題。此外,書中還對各種控製方式進行瞭詳細的介紹,比如PWM控製、PFM控製、電流模式控製、電壓模式控製等,並對它們的性能進行瞭比較。在我看來,這部分內容是本書的亮點之一,因為它直接關係到開關電源的穩定性和性能。我曾經在設計一個高效率的LED驅動電源時,在控製策略的選擇上猶豫不決,而書中對不同控製方式的深入分析,讓我能夠做齣更明智的決定。

評分

當初買這本書,其實也是抱著一種“學習但不求甚解”的心態,想著先瞭解一下開關電源的基本情況。沒想到,這本書的內容比我想象的要紮實得多。作者在開頭的部分,詳細介紹瞭各種二極管、三極管的特性,以及它們的模型在電路分析中的應用。我承認,這部分內容對於一些資深工程師來說可能顯得有點基礎,但對於我這種剛入行不久的來說,卻是一次很好的係統性迴顧。它幫助我重新梳理瞭半導體器件的基本原理,以及它們在開關電源中的作用。之後,書中開始介紹各種經典的開關電源拓撲,比如Buck、Boost、Buck-Boost等。作者對這些拓撲的講解非常細緻,不僅有原理圖,還有詳細的數學推導,以及相應的波形圖。這讓我能夠清楚地理解能量是如何在這些拓撲中傳遞和轉換的。我尤其欣賞作者在講解過程中,會穿插一些實際設計中的注意事項,比如如何選擇閤適的功率器件,如何處理EMI問題,如何進行PCB布局等。這些內容,雖然不是純粹的理論,但對於一個想要將開關電源知識轉化為實際設計能力的工程師來說,是必不可少的。我記得書中有講到電流模式控製,並且詳細分析瞭其在改善瞬態響應和實現環路穩定性方麵的優勢,這對我當時正在調試一個對瞬態響應要求很高的電源項目起到瞭關鍵作用。總的來說,這本書提供瞭一個非常全麵和深入的開關電源學習路徑,從基礎原理到具體設計,都有涉及。

評分

這本書的內容讓我覺得非常充實,尤其是在理論分析方麵。作者在講解每一個開關電源拓撲時,都會花費相當大的篇幅來分析其工作原理,包括各個工作模式下的電流和電壓變化。這些分析通常伴隨著大量的數學公式和波形圖,雖然初看有些復雜,但仔細研究後,能夠幫助讀者深入理解開關電源的內在工作機製。我尤其欣賞作者在講解這些原理時,會提及一些在實際應用中可能遇到的問題,比如寄生參數的影響、元器件的非理想特性等。這使得理論分析更加貼近實際。例如,書中在講解Buck變換器時,詳細分析瞭占空比、輸入電壓、輸齣電流對效率的影響,並給齣瞭效率的估算公式。這對於我在項目設計中進行效率優化非常有幫助。另外,作者在講解不同控製方式時,比如電壓模式控製和電流模式控製,都會詳細分析它們的優缺點,以及在不同應用場景下的適用性。這讓我能夠根據實際需求選擇最閤適的控製策略。我記得書中對電流模式控製進行瞭非常詳細的分析,包括其在改善瞬態響應和抑製紋波方麵的優勢。

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