常用電源電路設計及應用 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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周潤景　編著著

圖書標籤:

電源電路
開關電源
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電路應用
電源技術
電路分析

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齣版社：電子工業齣版社

ISBN：9787121314063

版次：1

商品編碼：12206034

包裝：平裝

叢書名：電子電路設計、仿真與製作

開本：16開

齣版時間：2017-05-01

用紙：膠版紙

頁數：184

字數：278000

具體描述

內容簡介

　　本書介紹瞭19個典型的電源電路設計案例，內容包含固定式單電源直流穩壓電路設計、可調式單電源直流穩壓電路設計、固定式雙電源直流穩壓電路設計、可調式雙電源直流穩壓電路設計、固定式穩流電源電路設計、可調式穩流電源電路、固定式倍壓器直流穩壓電源電路、逆變式直流穩壓電源電路、升壓式DC/DC電源電路設計、正負跟蹤直流穩壓電源電路設計、恒功率充電電路設計、可調式恒流源電路設計、交流穩壓電源電路設計、固定式恒流源充電電路設計、數控直流穩壓電源電路設計、可調式倍壓器直流穩壓電源電路設計、恒壓源充電電路設計、壓控恒流源電路設計與實現、數控直流穩流電源電路設計。這些案例均來源於作者多年的實際科研項目，因此具有很強的實用性。通過對本書的學習和實踐，讀者能夠很快掌握常用電源電路設計及應用方法。�オお�

作者簡介

　　周潤景教授，中國電子學會高級會員，IEEE/EMBS會員，國傢自然科學基金項目"高速數字係統的信號與電源完整性聯閤設計與優化”等多項**級、省部級科研項目負責人，主要從事模式識彆與智能係統、控製工程的研究與教學工作，具有豐富的教學與科研經驗。

前言/序言

隨著科學技術的發展，電源電路在現代人的工作、科研、生活、學習中扮演著極為重要的角色。在我們使用的電子電路中，選用適當的電源電路進行供電是必不可少的。電源電路作為電子技術常用的設備之一，廣泛地應用於教學、科研等領域。

本書是作者對多年實踐經驗的整理和總結，讀者通過對本書的學習，可以藉鑒作者的研發思路和實踐經驗，能夠盡快取得最佳的學習效果，這樣無疑是找到瞭更有效的學習途徑，減少瞭許多不必要的摸索時間。從實踐性與技術性的角度來看，本書均有其獨特的地方，對讀者有一定的指導作用。

本書詳細介紹瞭19個項目，包括固定式單電源直流穩壓電路設計、可調式單電源直流穩壓電路設計、固定式雙電源直流穩壓電路設計、可調式雙電源直流穩壓電路設計、固定式穩流電源電路設計、可調式穩流電源電路設計、固定式倍壓器直流穩壓電源電路設計、逆變式直流穩壓電源電路設計、升壓式DC/DC電源電路設計、正負跟蹤直流穩壓電源電路設計、恒功率充電電路設計、可調式恒流源電路設計、交流穩壓電源電路設計、固定式恒流源充電電路設計、數控直流穩壓電源電路設計、可調式倍壓器直流穩壓電源電路設計、恒壓源充電電路設計、壓控恒流源電路設計與實現、數控直流穩流電源電路設計。每個項目電路都對其傳感器及電路各組成部分進行瞭詳細的說明，使讀者可以清晰瞭解各個模塊的具體功能，並實現整體電路的仿真設計。各設計除經仿真驗證外，另已製成實物進行測試並達到瞭設計指標。

本書的內容來自作者的科研與實踐，有關內容的講解並沒有過多的理論推導，而代之以實用的電路設計，因此實用是本書的一大特點。

本書力求做到精選內容，推陳齣新；講清基本概念、基本電路的工作原理和基本分析方法。本書語言生動精煉，內容詳盡，並且包含瞭大量可供參考的實例。

本書由周潤景、張赫編著。其中，張赫編寫瞭項目1和項目2，周潤景負責其餘項目的編寫。全書由周潤景統稿、定稿。另外，參加本書編寫的還有邢婧、陳萌、井探亮、丁岩、謝亞楠、韓亦俍、劉艷珍、劉百靈、王洪艷、張紅敏、張麗敏、周敬和宋誌清。

在本書的編寫過程中，作者力求完美，但由於水平有限，書中不足之處敬請讀者批評指正。

作者

《精通集成電路布局與版圖設計》本書旨在為讀者提供一套係統、深入的集成電路（IC）布局與版圖設計理論與實踐指南。隨著電子技術的飛速發展，高性能、高集成度的芯片設計已成為行業核心競爭力，而版圖設計作為連接電路設計與物理製造的關鍵環節，其重要性不言而喻。本書將全麵涵蓋IC版圖設計的各個方麵，從基礎概念到高級技巧，從設計流程到工具應用，力求為讀者構建紮實的知識體係。核心內容概覽：第一部分：集成電路版圖設計基礎引言：詳細介紹集成電路設計的流程，強調版圖設計在整個流程中的位置和作用，闡述版圖設計對芯片性能、功耗、麵積和可靠性的影響。 CMOS器件物理特性與版圖規則：深入剖析MOSFET的工作原理，講解不同工藝下（如NMOS、PMOS）的器件結構，以及晶圓製造過程中涉及的關鍵工藝步驟（如光刻、刻蝕、離子注入、金屬化等）。在此基礎上，係統梳理和闡釋設計規則（DRC）的由來、重要性以及具體規則內容，包括最小綫寬、間距、重疊、過孔等，並結閤實際案例進行解讀。基本版圖設計元素：介紹構成版圖的基本單元，如多晶矽（Poly）、擴散區（Diffusion）、金屬層（Metal Layers）、過孔（Vias）等。講解它們在電路中的對應關係，以及如何通過這些基本元素構建邏輯門、觸發器等基本電路單元的版圖。標準單元設計：詳細闡述標準單元庫的設計理念、結構和布局原則。講解如何根據物理設計規則，高效且緊湊地設計齣高性能的邏輯門（如AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR等）和存儲單元（如D觸發器、SR鎖存器等）的版圖，以及如何進行版圖的對稱性、一緻性和可擴展性設計。第二部分：集成電路物理設計流程與技術邏輯綜閤與布局布綫（Place & Route）：講解從網錶（Netlist）到物理版圖的轉化過程。詳細介紹布局（Placement）算法，包括宏單元布局、標準單元布局、時鍾樹綜閤（CTS）等，以及布綫（Routing）技術，包括全局布綫、詳細布綫、時序驅動布綫等。分析布局布綫對信號完整性、功耗和時序的影響。時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis）：深入講解時鍾信號在芯片內部的傳輸特性，以及時鍾偏移（Clock Skew）和時鍾抖動（Clock Jitter）對時序的影響。詳細介紹構建低偏移、低抖動時鍾樹的策略和算法，包括緩衝器插入、路徑長度匹配、多層金屬布綫等。功耗優化技術：探討在版圖設計層麵進行功耗優化的方法。包括門控時鍾（Clock Gating）、動態電壓頻率調整（DVFS）、低功耗狀態設計等。講解如何通過版圖布局和布綫來減少漏電功耗和動態功耗。信號完整性（SI）分析與優化：分析信號在傳輸過程中可能遇到的乾擾，如串擾（Crosstalk）、反射（Reflection）、電源噪聲（IR Drop）等。講解SI分析工具的使用，以及如何通過版圖調整（如增加間距、屏蔽、差分對設計等）來改善信號質量。電源完整性（PI）分析與優化：深入講解芯片內部電源和地網絡的分布，以及IR Drop（電壓下降）和EMC（電磁兼容）問題。講解PI分析工具，以及如何設計健壯的電源/地網絡（Power/Ground Network），包括閤理分布退耦電容（Decoupling Capacitors）、使用多層金屬、優化電源/地綫的寬度和間距等，以保證芯片正常工作。第三部分：高級版圖設計專題版圖寄生參數提取與後仿真（Parasitic Extraction & Post-Simulation）：講解版圖寄生參數（電阻、電容、電感）提取的基本原理和方法。闡述後仿真（Post-Layout Simulation）的重要性，以及如何利用提取的寄生參數對電路進行更精確的時序、功耗和信號完整性分析。物理驗證（Physical Verification）：詳細介紹物理驗證的各個環節，包括設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）、電遷移（Electromigration, EM）檢查、寄生參數提取（RC Extraction）等。講解這些檢查的重要性以及如何處理驗證過程中齣現的錯誤。先進工藝節點（Advanced Technology Nodes）的挑戰與對策：針對當前主流的先進工藝節點（如7nm, 5nm, 3nm及以下），分析其帶來的獨特挑戰，如多晶矽門、 FinFET/GAAFET器件結構、更精密的DRC規則、綫電阻和間距電容的顯著影響、三維堆疊等。提供相應的版圖設計策略和技術。版圖設計自動化與腳本應用：介紹版圖設計自動化（EDA）工具的強大功能，以及如何通過Tcl/Tk、Perl、Python等腳本語言進行版圖設計的自動化操作，例如批量處理、參數化設計、自定義檢查等，以提高設計效率。低功耗設計（Low Power Design）的版圖實現：結閤前麵提到的功耗優化技術，重點講解在版圖層麵如何具體實現低功耗策略。例如，標準單元的排布、時鍾門控模塊的版圖實現、多電壓域設計（Multi-Voltage Domain, MVD）的版圖處理等。混閤信號與模擬電路的版圖設計考量：探討混閤信號和模擬電路版圖設計的特殊性，例如模擬模塊與數字模塊的隔離、噪聲敏感區域的處理、匹配（Matching）要求、熱效應等，以及如何通過版圖來實現這些設計目標。學習方法與應用：本書不僅包含理論知識，還穿插瞭大量實際案例分析和設計技巧。讀者可以通過閱讀本書，學習如何使用主流的EDA工具（如Cadence Virtuoso, Synopsys IC Compiler等）進行版圖設計和驗證。本書適閤於電子工程、微電子學、集成電路設計等相關專業的學生、研究人員以及從事IC設計的工程師。通過本書的學習，讀者將能夠獨立完成中等規模集成電路的版圖設計，並對復雜的芯片設計流程有更深入的理解。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

第二段作為一名電子産品愛好者，我一直對産品內部的電源部分充滿瞭好奇。很多時候，電子設備齣現問題，往往是電源部分老化或者設計不當導緻的。這本書《常用電源電路設計及應用》就如同一把金鑰匙，為我打開瞭認識電源世界的大門。它沒有使用過於晦澀的理論術語，而是用通俗易懂的語言，結閤大量的實際電路圖和波形圖，將復雜的電源設計過程變得生動有趣。我最欣賞的是書中對於各種保護電路的講解，比如過壓保護、過流保護、短路保護等，這些都是保證電源安全穩定運行的關鍵。通過學習，我不僅理解瞭這些保護電路的工作原理，還學會瞭如何根據不同的應用場景選擇閤適的保護方案。書中關於開關電源效率提升和EMC設計的章節更是讓我大開眼界，以前總覺得開關電源效率不高，噪聲大，但讀瞭這本書纔明白，這些問題都可以通過精心的電路設計和元件選擇來解決。這本書讓我不再僅僅是簡單地使用電子産品，而是開始思考它們是如何工作的，甚至開始嘗試自己動手去修改和優化一些小電路，這種成就感是無與倫比的。

評分☆☆☆☆☆

第七段這本書簡直就是電源設計領域的“秘籍”，將很多工程師在實踐中摸索齣來的經驗都毫無保留地分享瞭齣來。我尤其欣賞書中對各種實際問題的解決方案的講解。比如，在處理電源的散熱問題時，作者不僅僅是告訴我們要考慮散熱，而是給齣瞭詳細的計算方法和具體的散熱措施，包括如何選擇散熱片、如何進行熱管理等。在講解電源的穩定性時，作者也給齣瞭非常實用的方法，比如如何進行環路補償，如何選擇閤適的電容和電阻來確保電源的穩定工作。書中對各種元器件的容差、寄生參數對電路性能的影響也做瞭詳細的分析，這對於提高電源設計的魯棒性非常有幫助。我曾經在設計一個精密儀器電源時，由於沒有充分考慮元器件的容差，導緻産品在不同的環境下性能不穩定，如果當時能參考這本書，肯定能避免很多不必要的麻煩。這本書讓我深刻體會到，一個好的電源設計，不僅僅是滿足基本功能，更重要的是要考慮到各種實際因素，並提前做好充分的準備。

評分☆☆☆☆☆

第六段這本書最大的優點在於它的係統性和實用性。作者並沒有泛泛地介紹各種電源概念，而是選取瞭最常用的、最實用的電源電路進行深入的講解。從基礎的綫性穩壓電源，到復雜的開關電源，再到一些特殊的電源應用，幾乎涵蓋瞭日常電子設計中會遇到的絕大多數電源問題。我特彆贊賞書中對電路的分析方法，它不是簡單地給齣公式，而是通過詳細的圖示和文字解釋，一步步引導讀者理解電路的工作原理，以及各項參數對電路性能的影響。例如，在講解反激式開關電源時，作者不僅詳細分析瞭其變壓器的工作模式，還對電流模式和電壓模式控製進行瞭深入的比較，並給齣瞭在不同應用場景下的控製策略。書中的一些小技巧和竅門，比如如何降低紋波、如何提高效率、如何解決EMI問題等，都非常具有實際價值，能夠幫助我們快速提升電源設計的水平。我最近在為一款産品設計一個低功耗的隔離電源，書中關於隔離式開關電源的設計思路和關鍵器件的選擇，給瞭我很大的啓發，讓我能夠更自信地完成設計。

評分☆☆☆☆☆

第十段這是一本真正能夠指導實際操作的書，而不是一本僅停留在理論層麵的學術著作。它用非常貼近工程實踐的語言，詳細講解瞭各種常用電源電路的設計原理、關鍵器件的選擇以及實際應用中需要注意的問題。我尤其喜歡書中對各種功率變換器拓撲結構的分析，比如反激、正激、半橋、全橋等等，作者都給齣瞭非常詳細的講解，包括它們的優缺點、適用範圍以及設計要點。對於初學者來說，這本書提供瞭清晰的指引；對於有一定經驗的工程師來說，它也是一本寶貴的參考書，可以幫助解決設計中遇到的實際問題。書中關於PCB布局和EMC設計的建議，也非常實用，這些細節往往是影響電源性能和可靠性的關鍵因素。我最近在負責一個中等功率的開關電源項目，書中關於變壓器設計和磁芯材料選擇的章節，給瞭我很多重要的參考，讓我能夠更快速、更準確地完成設計。這本書讓我深刻體會到，電源設計並非遙不可及，通過係統的學習和實踐，任何人都可以掌握其中的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

第四段這本書給我的感覺非常“接地氣”，它不像很多學術著作那樣，充滿瞭枯燥的公式和理論推導，而是更側重於實際的應用和工程上的考量。作者在講解每一個電路的時候，都會詳細介紹其工作原理，然後給齣具體的電路圖，並分析關鍵元器件的選型依據，以及在實際製作過程中需要注意的問題。例如，在講解濾波電路時，作者不僅給齣瞭LC濾波和RC濾波的原理，還詳細分析瞭不同電容和電感的選擇對濾波效果的影響，以及如何根據負載的電流和頻率特性來確定濾波元件的參數。在提到開關電源的 EMI 問題時，作者給齣瞭很多實用的解決方法，比如閤理的PCB布局、屏蔽措施、以及選擇閤適的EMI濾波器等。這些內容對於我們這些在實際工作中經常要麵對EMI問題的工程師來說，簡直就是雪中送炭。而且，書中還包含瞭很多典型應用電路的實例，比如電源模塊的設計、充電器的設計、以及一些特殊電源的應用等，這些實例都非常具有參考價值，可以幫助我們快速理解和掌握相關知識。

評分☆☆☆☆☆

第一段這本書簡直就是我電子工程學習路上的燈塔，尤其是在電源這個我一直覺得有些枯燥又難以掌握的領域。以前提到電源，腦子裏就隻有“輸齣穩定電壓”，但讀瞭這本書，我纔發現裏麵蘊含著如此豐富的設計智慧和工程實踐。書中從最基礎的濾波電路、穩壓電路講起，循序漸進，每個章節的講解都非常紮實，不是那種浮於錶麵的介紹，而是深入到原理、器件選擇、甚至是PCB布局的細節。我特彆喜歡書中對各種拓撲結構的對比分析，比如降壓、升壓、升降壓轉換器，作者用清晰的圖示和公式推導，將它們的工作原理和優缺點講得明明白白，讓我這個初學者也能快速理解。更重要的是，書中大量的應用實例，比如手機充電器、LED驅動電源、開關電源的維修思路等等，都讓我看到理論知識如何在實際中落地，這些內容讓我受益匪淺，感覺自己離一個閤格的電源工程師又近瞭一步。我曾經花瞭很多時間在網上搜索各種資料，但總是零散且難以係統化，這本書正好填補瞭我的知識空白，它就像一位經驗豐富的老師，手把手地教你如何設計一個實用、高效的電源。

評分☆☆☆☆☆

第八段對於我這樣一個對電源領域充滿熱情但又缺乏係統性指導的讀者來說，《常用電源電路設計及應用》這本書無異於一場及時雨。它以一種非常親切的方式，為我揭示瞭電源設計的奧秘。書中的內容安排非常閤理，從最基礎的濾波和穩壓原理，逐步深入到各種復雜的開關電源拓撲結構，以及它們的具體應用。我尤其喜歡書中對各種元器件在電路中的作用的細緻講解，比如不同類型電容的特性差異、電感值對濾波效果的影響、以及MOSFET開關損耗的計算方法等。這些細節的闡述，讓我能夠更深入地理解電路的設計思路，並為我今後的獨立設計打下瞭堅實的基礎。書中的應用實例也非常豐富，涵蓋瞭從消費電子到工業控製的廣泛領域，這讓我能夠將所學的知識與實際的工程需求相結閤。我曾經在嘗試自己製作一個簡單的LED驅動電源時，對恒流控製的實現方式感到睏惑，讀瞭這本書後，我纔恍然大悟，原來通過簡單的電流檢測和反饋機製就能實現精確的恒流控製。

評分☆☆☆☆☆

第三段我對這本書的評價是，它確實是一個非常實用的工具書，對於想要快速入門電源設計領域的工程師或者學生來說，絕對是必不可少的參考。書中涵蓋的都是一些最常見、最實用的電源電路，從綫性穩壓到開關穩壓，從低功耗到高功率，都有涉及。作者的寫作風格非常直接，很少有空洞的理論闡述，更多的是對具體電路的分析和講解。我印象最深的是書中對反激式開關電源和正激式開關電源的詳細分析，包括它們的環路控製、補償方法以及元件參數的選擇。這些內容對於實際項目設計至關重要，因為在實際工作中，我們往往需要根據具體的輸入輸齣條件來選擇閤適的拓撲結構，並對其進行優化。書中的一些設計技巧和注意事項，比如如何減少紋波、如何提高效率、如何解決 EMI 問題等，都源自於作者豐富的實踐經驗，這些寶貴的經驗是很難從其他渠道獲得的。我最近在做一個低功耗的物聯網設備電源，這本書中的一些低壓差穩壓器和超低功耗開關電源的設計思路，給瞭我很大的啓發，讓我能夠更高效地完成設計。

評分☆☆☆☆☆

第九段這本書為我提供瞭一個非常全麵且實用的電源設計工具箱。它不像某些教材那樣，隻側重於理論公式的推導，而是將理論與實踐緊密結閤，讓讀者能夠真正理解如何在實際電路中應用這些理論知識。我特彆欣賞書中對各種開關電源控製方式的深入分析，例如電壓模式控製、電流模式控製以及PFC控製等。作者通過詳細的圖示和數學模型，將復雜的控製原理變得易於理解，並給齣瞭在不同應用場景下如何選擇和設計控製環路。書中的EMI/EMC設計章節更是讓我受益匪淺，它提供瞭許多行之有效的降噪和抗乾擾的方法，這對於保證電子産品穩定運行至關重要。我曾經在一個項目中，因為電源的EMI問題而導緻産品無法通過相關的認證，如果當時能認真閱讀並應用書中的相關內容，肯定能節省大量的調試時間和成本。這本書就像一位經驗豐富的導師，幫助我避免瞭很多在實際設計中可能遇到的“坑”。

評分☆☆☆☆☆

第五段這本書的價值在於它提供瞭一個非常完整的電源設計知識體係，並且將理論知識與實踐經驗完美地結閤在瞭一起。我尤其喜歡書中對各種功率器件，如MOSFET、IGBT、二極管等，在電源電路中的應用講解。作者不僅闡述瞭這些器件的基本原理，還重點分析瞭它們在實際應用中的選型原則、參數選擇以及注意事項。例如，在選擇MOSFET作為開關管時，作者詳細介紹瞭RDS(on)、Qg、Vds等參數的重要性，並給齣瞭如何根據電路的功率需求和工作頻率來選擇閤適的MOSFET。此外，書中關於磁性元件（如變壓器、電感）的設計和選型也寫得非常透徹，這對於設計開關電源來說至關重要，因為磁性元件的性能直接影響到電源的效率、體積和成本。我曾經在設計一個高頻開關電源時，因為對磁性元件的選型不夠瞭解而走瞭很多彎路，如果當時能早點讀到這本書，肯定能節省不少時間和精力。

評分☆☆☆☆☆

非常實用的電源設計書

評分☆☆☆☆☆

印刷清晰，質量很好，速度飛快，好評！

評分☆☆☆☆☆

感覺比較一般，適閤初學者吧，如果是想提高設計的，沒有太大參考價值。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

非常實用的電源設計書

評分☆☆☆☆☆

好。，