開關電源實例電路測試分析與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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葛中海 編

圖書標籤:

• 開關電源
• 電源設計
• 電路分析
• 實例電路
• 測試技術
• 電力電子
• SMPS
• 電源調試
• 電路設計
• 電子工程

店鋪： 思睿圖書專營店

齣版社： 電子工業

ISBN：9787121265310

商品編碼：28823151605

齣版時間：2015-08-01

基本信息

• 商品名稱：開關電源實例電路測試分析與設計
• 作者：編者:葛中海
• 定價：49
• 齣版社：電子工業
• ISBN號：9787121265310

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2015-08-01
• 印刷時間：2015-08-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：
• 頁數：256
• 字數：0.429韆字

內容提要

葛中海主編的《開關電源實例電路測試分析與設 計》比較係統地介紹開關電源基礎理論和應用實例， 主要內容包括開關電源的基本理論(概述)、開關電源 單元電路、自激式開關電源、他激式開關電源、低壓 DC-DC變換器、單片集成式開關電源及開關電源設計 等知識。在書中，筆者提供許多開關電源實例，根據 電路闆反繪齣原理圖，結閤關鍵節點的直流電壓或交 流波形，深入淺齣地剖析瞭開關電源的工作原理，希 望給讀者以**和啓示。
     本書麵嚮實際需要，理論聯係實際，通過大量具 體的測試實驗，通俗易懂地介紹開關電源的基礎知識 和特殊應用設計。
     本書適用對象是相關領域與部門工程技術人員及 相關專業大專院校師生、電子工程師，還有廣大的電 子愛好者。
    

作者簡介

葛中海，河南信陽人，中山市技師學院**講師。1994年畢業於東北重型機械學院工業電氣自動化專業，是年分配到鄭州；1995年因朋友引薦來到廣東。先後在中山市愛多電器、廣東金正、步步高電子公司從事VCD、DVD設計研發工作，對音視頻編解碼、開關電源技術有深入的研究。2004年因身體原因迴中山市技師學院任教。先後在《無綫電》、《電子産品世界》等雜誌發錶40多篇專業論文，齣版《Protel Dxp2004簡明教程與考證指南》(第2版)、《電工基礎》和《模擬電子技術》等書籍。

目錄

**章 概論
1.1 穩壓電源的比較
1.1.1 綫性電源的結構與特點
1.1.2 開關電源的結構與特點
1.2 開關電源的基本構成
1.2.1 開關電源的基本構成
1.2.2 開關電源的穩定度
1.3 開關電源的分類
1.3.1 按開關管的激勵脈衝方式分類
1.3.2 按轉換器的電路結構方式分類
1.3.3 按開關管的脈衝調製方式分類
第2章 開關電源的單元電路
2.1 開關電源的基本單元電路
2.1.1 開關電源的輸入電路
2.1.2 開關電源的功率轉換電路
2.1.3 開關電源的輸齣電路
2.1.4 開關電源的保護電路
2.2 開關電源的特殊單元電路
2.2.1 消磁電路
2.2.2 功率因數校正（PFC）電路
第3章 自激式開關電源的原理與應用
3.1 自激式開關電源的工作原理
3.1.1 概述
3.1.2 自激式開關電源的工作原理
3.1.3 自激式開關電源簡易電路
3.2 自激式開關電源的應用
3.2.1 三星USB手機充電器型i899（仿品）
3.2.2 諾基亞USB手機充電器AC-8C
3.2.3 惠普HP1018打印機開關電源
3.2.4 兄弟牌MFC7420多功能一體機開關電源
3.2.5 愛普生B161B打印機開關電源
3.2.6 愛普生LQ—300K打印機開關電源
3.3 自激式開關電源有關問題的探討
第4章 他激式開關電源的原理與應用
4.1 他激式開關電源的類型與工作原理
4.1.1 概述
4.1.2 反激式開關電源的工作原理
4.2 反激式開關電源的應用
4.2.1 手機充電器
4.2.2 LED廣告牌開關電源
4.2.3 電流模式控製器NCP1200
4.2.4 佳能打印機開關電源
4.2.5 戴爾筆記本電腦適配器
4.2.6 惠普筆記本電腦電源適配器
4.3 半橋式開關電源
4.3.1 脈寬調製型控製器TL494
4.3.2 半橋式開關電源
4.4 反激式開關電源有關問題的探討
第5章 非隔離型DC-DC轉換器
5.1 Buck轉換器
5.1.1 Buck轉換器基礎
5.1.2 Buck轉換器的應用
5.2 Boost轉換器
5.2.1 Boost轉換器基礎
5.2.2 Boost轉換器的應用
第6章 單片集成式開關電源
6.1 單片集成式開關電源的概述
6.1.1 單片集成式開關電源的主要類型
6.1.2 單片集成式開關電源的工作原理
6.2 單片集成式開關電源的應用
6.2.1 三星手機充電器（TAD037CBC）開關電源
6.2.2 機床穩壓電源
第7章 開關電源電路設計
7.1 自激式開關電源的設計
7.1.1 自激式開關電源
7.1.2 技術指標
7.1.3 占空比與工作頻率的選定
7.1.4 直流輸入電壓UI的確定
7.1.5 一次繞組峰值電流、匝數比及一次繞組電感量的確定
7.1.6 磁心的選用及匝數N1、N2和N3的確定
7.1.7 變壓器的設計
7.1.8 極限工作參數
7.1.9 開關管的電壓與電流
7.1.10輸齣二極管的選用
7.1.11輸齣電容的選用
7.1.12控製電路的選用
7.2 反激式開關電源的設計
7.2.1 反激式開關電源的電路結構
7.2.2 技術指標
7.2.3 占空比、頻率f和輸齣直流電壓的確定
7.2.4 一次繞組峰值電流、匝數比及一次繞組電感量的確定
7.2.5 繞組匝數的確定及有關參數的驗證
7.2.6 功率MOSFET的選用
7.3 正激式開關電源的設計
7.3.1 技術指標
7.3.2 工作頻率的確定
7.3.3 *大導通時間的確定
7.3.4 變壓器二次繞組輸齣電壓和匝數比的計算
7.3.5 變壓器二次繞組輸齣電壓的計算
7.3.6 變壓器二次繞組輸齣電壓的計算
7.3.7 恢復電路設計
7.3.8 MOSFET的選用
7.3.9 恢復二極管的選用
7.3.10輸齣二極管的選用
7.3.11變壓器參數的計算
7.3.12輸齣扼流圈的計算
參考文獻

深度解析：半導體器件在現代電子係統中的關鍵作用與應用 引言 在浩瀚的電子技術領域，半導體器件如同無數微小的基石，支撐著現代科技的飛速發展。從我們日常使用的手機、電腦，到支撐國傢戰略的通信基站、人工智能算力中心，再到關乎國計民生的電力係統、醫療設備，無一不深刻烙印著半導體器件的身影。它們以其獨特的物理和電學特性，實現瞭信號的放大、轉換、存儲以及邏輯運算等核心功能，成為電子電路設計與創新的靈魂。本書並非聚焦於某一特定的電源設計領域，而是將目光投嚮更為宏觀和基礎的層麵，深入剖析半導體器件的基本原理、關鍵參數、不同類彆的特性，以及它們在構成復雜電子係統時所扮演的至關重要的角色。我們將一起探索這些微小卻強大的元件，是如何從基礎的物理定律齣發，演化齣如今我們所熟知的各種高性能、高集成度的電子産品的。 第一章：半導體器件基礎理論迴顧 本章將為讀者構建堅實的理論基礎，即便您並非電子工程專業齣身，也能清晰理解後續內容的精髓。我們將從半導體的基本概念入手，解釋為何某些材料（如矽、鍺）具備導電性和絕緣性之間的獨特屬性。這涉及到原子結構、價電子、禁帶寬度等概念，我們將用生動易懂的語言闡述這些微觀世界的奧秘。 接著，我們將深入講解PN結的形成與特性。這是所有半導體二極管和三極管器件的基石。我們將詳細闡述載流子（電子和空穴）在PN結兩側的擴散與漂移過程，以及由此産生的內建電勢。通過分析外加正偏壓和反偏壓下的PN結電流-電壓（I-V）特性麯綫，讀者將深刻理解二極管的正嚮導通和反嚮截止現象，以及擊穿電壓的重要性。 我們還將簡要迴顧少數載流子注入與復閤等概念，這些對於理解二極管和三極管的動態響應至關重要。例如，正嚮導通後，外加電壓撤去時，少數載流子需要一定時間纔能復閤消失，這構成瞭存儲效應，對開關速度有影響。 第二章：關鍵半導體器件類型及其特性解析 在掌握瞭基本理論後，本章將聚焦於幾種最基本、最核心的半導體器件，並對其關鍵特性進行深度解析。 二極管（Diodes）：我們將區分不同類型的二極管，包括普通PN結二極管、整流二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、快恢復二極管、肖特基二極管等。針對每一種二極管，我們將詳細講解其工作原理、典型應用場景，以及最重要的參數，如正嚮壓降（Vf）、反嚮漏電流（Ir）、峰值反嚮電壓（Vrrm）、最大正嚮平均電流（Io）等。例如，我們將解釋為什麼肖特基二極管因其低正嚮壓降和快速開關速度，在某些電源應用中具有優勢，但其反嚮擊穿電壓通常較低。 晶體三極管（Transistors）：三極管是電子技術中最重要的有源器件之一，它能夠實現信號的放大和開關。我們將重點介紹雙極結型三極管（BJT）和金屬-氧化物-半導體場效應三極管（MOSFET）。 BJT：我們將深入講解NPN和PNP型三極管的工作原理，包括放大區、飽和區和截止區。重點分析電流放大係數（β）、輸入電阻、輸齣電阻、截止頻率（fT）等參數。讀者將理解如何通過基極電流來控製集電極電流，實現電流放大。 MOSFET：這是現代電子電路中更為主流的器件。我們將詳細講解N溝道和P溝道MOSFET，以及增強型和耗盡型的原理。重點分析閾值電壓（Vth）、跨導（gm）、漏-源電阻（Rds(on)）、柵極電容等關鍵參數。我們將強調MOSFET在低功耗和高集成度電路中的優勢，以及其作為開關器件時的優越性能。 其他重要器件（簡述）：為瞭使讀者對半導體器件有一個更全麵的認識，我們還將簡要介紹晶閘管（Thyristor）（如SCR、TRIAC），它們在電力控製領域有著廣泛應用，以及光電器件（如LED、光電二極管）在信號傳輸和檢測中的作用。 第三章：半導體器件的參數解讀與選型考量 理解器件的工作原理後，如何根據具體應用需求選擇閤適的器件至關重要。本章將深入探討半導體器件的關鍵參數，並提供實用的選型指導。 靜態參數：我們將再次強調並深入講解直流參數，如正嚮導通電壓、反嚮擊穿電壓、漏電流、集電極最大允許電流、功率耗散等。我們將通過圖示和實例，展示這些參數如何直接影響電路的穩定性和可靠性。 動態參數：對於開關應用，動態參數尤為重要。我們將詳細分析開關時間（上升時間tr、下降時間tf、延遲時間td、關斷時間ts），理解載流子存儲效應對開關速度的限製。此外，寄生電容（如Cgs、Cgd、Cds）對高頻性能的影響也將被深入探討，例如它們如何限製電路的帶寬和增加信號延遲。 溫升與散熱：半導體器件在工作時會産生熱量，溫度過高會嚴重影響其性能甚至導緻損壞。本章將分析結溫（Tj）、環境溫度（Ta）以及熱阻（Rth）的概念，並提供計算和評估器件溫升的方法，以及散熱措施（如散熱器、風扇）在器件選型和電路設計中的重要性。 可靠性與壽命：我們將討論影響半導體器件可靠性的因素，如外延質量、封裝工藝、應力防護等。瞭解MTBF（平均無故障時間）等可靠性指標，以及壽命麯綫，對於設計長期穩定運行的電子係統至關重要。 選型實戰指導：本章將提供一套係統的選型流程，幫助讀者根據工作電壓、工作電流、開關頻率、功耗要求、成本預算、環境條件等因素，從龐雜的器件列錶中挑選齣最閤適的半導體器件。我們將通過列舉不同應用場景的選型案例，如LED驅動、傳感器接口、電機控製等，讓讀者掌握實際操作技巧。 第四章：半導體器件在典型電子係統中的應用剖析 本章旨在通過實際應用案例，將前幾章所學理論知識融會貫通，展現半導體器件在不同電子係統中的集成應用。 信號放大電路：我們將分析BJT和MOSFET作為放大器的基本電路結構，如共發射極放大器、共源極放大器。理解電壓增益、電流增益、輸入阻抗、輸齣阻抗等性能指標的含義，並探討偏置電路對放大器工作點的重要性。 開關電路與數字邏輯：我們將詳細闡述MOSFET如何作為理想的開關器件，實現低功耗、高效率的開關功能。我們將分析CMOS邏輯門的工作原理，理解“0”和“1”是如何通過半導體器件的組閤來實現的，以及邏輯芯片的集成化帶來的巨大飛躍。 電源管理單元（簡述）：雖然本書不直接深入電源設計，但我們將簡要介紹半導體器件在電源管理中的作用，如LDO（低壓差綫性穩壓器）中的功率三極管，以及DC-DC轉換器中作為開關元件的MOSFET。這能幫助讀者理解半導體器件如何間接支撐電源係統的穩定運行。 傳感器信號調理：介紹光電器件（如光敏二極管、光電晶體管）如何感知光信號，以及運算放大器（內部由大量半導體器件構成）如何對傳感器輸齣的微弱信號進行放大、濾波和信號轉換。 通信與信息處理：簡要提及二極管和三極管在高頻電路中的應用，如振蕩器、混頻器等，以及集成電路（IC）中數以億計的半導體器件如何構建齣強大的微處理器、存儲器等核心單元，支撐起現代信息社會的運轉。 結論 半導體器件是現代電子技術發展的核心驅動力。本書從基礎理論齣發，逐層深入地解析瞭各類關鍵半導體器件的特性、參數，以及在不同應用場景下的選型考量。通過對這些微小而強大的電子元件的深入理解，讀者將能夠更好地把握電子電路設計的精髓，從而在未來的技術探索與創新中，打下堅實的基礎，解鎖更廣闊的應用空間。本書的目的是幫助讀者建立起一套關於半導體器件的係統性認知框架，使其能夠以更專業的視角去審視和理解瞬息萬變的電子技術世界。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在實際應用方麵的講解真是做得非常到位。我之前看過的很多開關電源書籍，大多集中在理論計算和基本拓撲結構上，對於如何在實際項目中選擇閤適的元件、如何處理EMI/EMC問題、如何進行可靠性設計等方麵，往往是點到即止。但《開關電源實例電路測試分析與設計》卻在這方麵下瞭很大的功夫。它不僅僅給齣瞭設計好的電路，更重要的是，它會告訴你為什麼這麼設計，背後的考量是什麼，以及在實際調試過程中可能會遇到哪些棘手的難題，並給齣相應的解決方案。例如，書中對不同類型輸齣濾波器的選擇和設計原理進行瞭詳細的分析，並結閤實際測試數據展示瞭它們對輸齣紋波的影響，這對我來說是全新的視角。我特彆欣賞書中關於熱設計和可靠性評估的章節，這往往是工程師在實際工作中非常頭疼卻又不可忽視的環節，而這本書提供瞭非常實用的方法和建議，讓我能夠更全麵地考慮産品的生命周期。讀這本書，我感覺就像是在嚮一位經驗豐富的老工程師請教，他不僅教會瞭我“做什麼”，更教會瞭我“為什麼這麼做”以及“如何做得更好”。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！我一直對開關電源這個領域充滿瞭好奇，但又覺得它很深奧，不知道從何下手。市麵上也有不少相關的書籍，但很多都過於理論化，或者隻是簡單羅列電路圖，缺乏深入的講解。而這本《開關電源實例電路測試分析與設計》恰恰填補瞭我的這個空白。它不是那種枯燥的教科書，而是通過一個個具體的實例，一步步地剖析開關電源的電路結構、工作原理以及實際測試過程中可能遇到的問題。我最喜歡的是它詳細的分析過程，無論是理論推導還是實際測量，都寫得非常清晰易懂，甚至連一些細微的參數變化對電路性能的影響都考慮到瞭。對於像我這樣從零開始的學習者來說，這種“手把手”的教學方式簡直是福音。書中提供的實驗數據和測試波形也非常有參考價值，讓我能夠將理論知識與實際操作緊密結閤起來，加深理解。閱讀過程中，我感覺自己不僅僅是在學習知識，更像是在跟著經驗豐富的工程師一起做項目，這種沉浸式的學習體驗是很多書無法給予的。而且，書中不僅講解瞭如何設計，還深入分析瞭如何測試和優化，這對於我來說至關重要，因為我深知理論設計與實際應用之間往往存在差距，而這本書幫助我彌閤瞭這個差距。

評分☆☆☆☆☆

作為一名經驗豐富的電源工程師，我時常在尋求能夠拓展我知識邊界的書籍。《開關電源實例電路測試分析與設計》這本書恰恰滿足瞭我的這一需求。它並非簡單地羅列公式和理論，而是將復雜的設計和分析過程，通過具體的實例和深入的測試講解得淋灕盡緻。我特彆欣賞書中對各種實際應用場景的分析，例如，如何在高壓環境下設計可靠的開關電源，或者如何設計低噪聲的開關電源以滿足音頻或醫療設備的要求。書中提供的測試數據和波形圖，對於驗證設計思路和分析潛在問題非常有價值。我發現自己過去的一些設計經驗，在這本書的理論框架下得到瞭更係統化的梳理和升華。特彆是關於反饋環路的設計與補償，以及如何通過測試來優化動態響應，書中提供瞭非常深入的見解，這對我日後設計高性能的開關電源非常有啓發。總而言之，這本書為我提供瞭一個更加全麵和深入的視角來審視開關電源的設計與測試，是一本值得反復研讀的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我受益匪淺！我之前總是覺得開關電源的設計離我太遙遠，理論很難理解，實際操作更是一頭霧水。《開關電源實例電路測試分析與設計》這本書徹底改變瞭我的看法。它就像一位循循善誘的老師，用非常生動和具體的方式，把我帶進瞭開關電源的世界。書中選取瞭各種典型的開關電源電路，然後從零開始，一步一步地講解它的工作原理，每個元件的作用，以及設計過程中需要注意的細節。我最喜歡的是它關於“測試”的部分，它不僅僅給齣理論計算的結果，還展示瞭實際測量齣來的波形，並解釋瞭為什麼會齣現這樣的波形，以及如何通過調整參數來優化。這種“理論+實踐+分析”的模式，讓我對開關電源的理解變得更加深刻和牢固。而且，書中還涉及瞭許多實際應用中的常見問題，比如散熱、噪聲、紋波等等，並給齣瞭相應的解決方案，這對我將來自己動手設計和調試電路非常有指導意義。讀完這本書，我感覺自己不再是那個對開關電源一竅不通的“小白”瞭，而是對這個領域有瞭更清晰的認識，並且充滿瞭實踐的信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛入行不久的開關電源工程師，平時接觸的主要是不同類型的電源模塊，但對於其內部的精妙設計總是充滿疑問。讀瞭《開關電源實例電路測試分析與設計》之後，我感覺自己的視野豁然開朗。這本書以大量的實例為載體，將抽象的理論知識具象化，讓我能夠更直觀地理解各種開關電源拓撲的優缺點以及它們在不同應用場景下的適用性。書中對各種關鍵參數的測試方法和結果分析尤為精彩，例如，它會展示在不同負載條件下，輸齣電壓的穩定性和動態響應錶現，以及輸入電壓變化時對輸齣性能的影響。這些實際的測試數據，對於我理解電源的性能瓶頸和優化方嚮非常有幫助。更重要的是，書中的設計思路清晰，步驟完整，從原理分析到元件選型，再到PCB布局，都進行瞭細緻的講解。我嘗試著按照書中的方法去分析我手上的一些電源模塊，發現很多之前不理解的地方都迎刃而解瞭。這本書對我而言，不僅僅是一本技術參考書，更像是一本“工具箱”，裏麵裝滿瞭解決實際問題的“利器”。