全新正版 电源系列丛书:开关电源设计(第三版) (美)普利斯曼,莫瑞 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美普利斯曼，莫瑞 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121110818

商品编码：29220704360

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名：全新正版 电源系列丛书:开关电源设计(第三版)

定价：98.00元

作者：(美)普利斯曼,莫瑞

出版社：电子工业出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787121110818

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.899kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为二十几年来世界公认的电源的设计指导著作《开关电源设计》的再版（第三版）。
书中系统地论述了开关电源常用拓扑的基本原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈稳定性和驱动保护等。本书在讲述的过程中应用教学式、How&Why;方法，讨论时结合了大量设计实例、设计方程和图表。本书同时涵盖了开关电源技术、材料和器件的*发展等内容。
本书的主要特色内容包括：各种常用开关电源拓扑设计、解决日常设计难题所需的基础知识、变压器及磁设计原理的深入分析，以及在第二版基础上补充的电抗器设计和现代高速IGBT的*驱动条件等。
本书可作为学习、研究高频开关电源的高校师生的教材，并可作为从事开关电源设计、开发的工程师的设计参考资料。

目录

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章　基本拓扑
　1.1　引言——线性调整器和Buck、Boost及反相开关型调整器
　1.2　线性调整器——耗能型调整器
　　1.2.1　基本工作原理
　　1.2.2　线性调整器的缺点
　　1.2.3　串接晶体管的功率损耗
　　1.2.4　线性调整器的效率与输出电压的关系
　　1.2.5　串接PNP型晶体管的低功耗线性调整器
　1.3　开关型调整器拓扑
　　1.3.1　Buck开关型调整器
　　1.3.2　Buck调整器的主要电流波形
　　1.3.3　Buck调整器的效率
　　1.3.4　Buck调整器的效率（考虑交流开关损耗）
　　1.3.5　理想开关频率的选择
　　1.3.6　设计例子
　　1.3.7　输出电容
　　1.3.8　有直流隔离调整输出的Buck调整器的电压调节
　1.4　Boost开关调整器拓扑
　　1.4.1　基本原理
　　1.4.2　Boost调整器的不连续工作模式
　　1.4.3　Boost调整器的连续工作模式
　　1.4.4　不连续工作模式的Boost调整器的设计
　　1.4.5　Boost调整器与反激变换器的关系
　1.5　反极性Boost调整器
　　1.5.1　基本工作原理
　　1.5.2　反极性调整器设计关系
　参考文献
第2章　推挽和正激变换器拓扑
　2.1　引言
　2.2　推挽拓扑
　　2.2.1　基本原理（主/辅输出结构）
　　2.2.2　辅输出的输入—负载调整率
　　2.2.3　辅输出电压偏差
　　2.2.4　主输出电感的小电流限制
　　2.2.5　推挽拓扑中的磁通不平衡（偏磁饱和现象）
　　2.2.6　磁通不平衡的表现
　　2.2.7　磁通不平衡的测试
　　2.2.8　磁通不平衡的解决方法
　　2.2.9　功率变压器设计
　　2.2.10　初/次级绕组的峰值电流及有效值电流
　　2.2.11　开关管的电压应力及漏感尖峰
　　2.2.12　功率开关管损耗
　　2.2.13　推挽拓扑输出功率及输入电压的限制
　　2.2.14　输出滤波器的设计
　2.3　正激变换器拓扑
　　2.3.1　基本工作原理
　　2.3.2　输出/输入电压与导通时间和匝数比的设计关系
　　2.3.3　辅输出电压
　　2.3.4　次级负载、续流二极管及电感的电流
　　2.3.5　初级电流、输出功率及输入电压之间的关系
　　2.3.6　功率开关管大关断电压应力
　　2.3.7　实际输入电压和输出功率限制
　　2.3.8　功率和复位绕组匝数不相等的正激变换器
　　2.3.9　正激变换器电磁理论
　　2.3.10　功率变压器的设计
　　2.3.11　输出滤波器的设计
　2.4　双端正激变换器拓扑
　　2.4.1　基本原理
　　2.4.2　设计原则及变压器的设计
　2.5　交错正激变换器拓扑
　　2.5.1　基本工作原理、优缺点和输出功率限制
　　2.5.2　变压器的设计
　　2.5.3　输出滤波器的设计
　参考文献
第3章　半桥和全桥变换器拓扑
　3.1　引言
　3.2　半桥变换器拓扑
　　3.2.1　工作原理
　　3.2.2　半桥变换器磁设计
　　3.2.3　输出滤波器的设计
　　3.2.4　防止磁通不平衡的隔直电容的选择
　　3.2.5　半桥变换器的漏感问题
　　3.2.6　半桥变换器与双端正激变换器的比较
　　3.2.7　半桥变换器实际输出功率的限制
　3.3　全桥变换器拓扑
　　3.3.1　基本工作原理
　　3.3.2　全桥变换器磁设计
　　3.3.3　输出滤波器的计算
　　3.3.4　变压器初级隔直电容的选择
第4章　反激变换器
第5章　电流模式和电流馈电拓扑
第6章　其他拓扑
第7章　变压器及磁性元件设计
第8章　双极型大功率晶体管的基极驱动电路
第9章　MOSFET和IGBT及其驱动电路
0章　磁放大器后级调节器
1章　开关损耗分析与负载线整形缓冲电路设计
2章　反馈环路的稳定
3章　谐振变换器
4章　开关电源的典型波形
5章　功率因数及功率因数校正
6章　电子镇流器——应用于荧光灯的高频电源
7章　用于笔记本电脑和便携式电子设备的低输入电压变换器
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代电力电子学的基石：深入探索开关电源的设计艺术与技术精髓 在飞速发展的电子技术浪潮中，高效、紧凑且性能卓越的电源解决方案已成为所有电子设备的核心命脉。从智能手机、笔记本电脑到服务器、电动汽车，再到工业自动化和医疗设备，它们无一不依赖于先进的电力电子技术来驱动。而开关电源（Switching Power Supply, SMPS）凭借其高效率、功率密度大、体积小、重量轻等显著优势，已无可争议地取代了传统的线性电源，成为现代电力电子学中不可或缺的关键组成部分。 本书（此处省略原书名，而是着眼于其涵盖的核心内容）旨在为广大工程师、技术人员、科研人员及电子工程专业的学生提供一套全面、深入且极具实践指导意义的开关电源设计知识体系。我们不局限于某一特定理论的阐述，而是力求构建一个从基础原理到高级应用，从理论分析到实际电路实现的完整学习路径。通过对本书内容的研读，读者将能够深刻理解开关电源的运行机制，掌握不同拓扑结构的优缺点，并能够独立完成复杂且高性能的开关电源设计。 一、开关电源的核心原理与基础理论：解锁效率的奥秘 本书的首要重点在于剖析开关电源的核心工作原理。我们将从最基础的脉冲宽度调制（PWM）技术讲起，详细阐述它是如何通过控制开关管导通时间的比例来调节输出电压的。读者将了解不同于线性电源的“开关”式能量传递方式，理解为何这种方式能够大幅降低能量损耗，从而实现近乎完美的能量转换效率。 我们还会深入探讨理想的开关器件（如MOSFET和IGBT）的特性，以及在实际应用中，寄生参数、开关损耗、导通损耗等因素对电源性能的影响。理解这些基本要素，是进行后续复杂设计的前提。 二、经典与现代开关电源拓扑结构：多角度的性能解析 开关电源的性能表现很大程度上取决于其采用的拓扑结构。本书将系统性地介绍并深入分析一系列经典的和现代的开关电源拓扑，包括但不限于： Buck（降压）变换器： 作为最基础的降压拓扑，我们将详细分析其工作模式、电压/电流关系、功率器件应力、输出纹波等关键参数，并探讨其在不同负载和输入电压条件下的性能表现。 Boost（升压）变换器： 深入理解升压拓扑的原理，包括其如何实现电压的升高，以及在设计中需要注意的关键点，如储能元件的选择、峰值电流的控制等。 Buck-Boost（升降压）变换器： 剖析这种能够同时实现升压和降压的通用拓扑，了解其独特的输出电压极性以及在何种场景下具有优势。 SEPIC（单端初级电感变换器）和Zeta变换器： 探讨这些具有隔离或非隔离功能的拓扑，分析它们的特点、适用范围以及在特定应用中的设计考量。 Flyback（反激）变换器： 作为最常见的隔离型拓扑之一，我们将详细解析其工作原理，包括变压器的设计、能量存储、隔离设计原则等，并分析其在低功率应用中的广泛适用性。 Forward（正激）变换器： 介绍正激变换器的工作方式，与反激变换器的对比分析，以及在何种情况下更适合选择正激拓扑。 Push-Pull（推挽）变换器、Half-Bridge（半桥）变换器和Full-Bridge（全桥）变换器： 深入分析这些双管或四管的隔离型拓扑，理解它们如何通过更优化的开关策略来提高效率、减小器件应力，并适用于更高功率的场合。 LLC谐振变换器： 探讨现代高频、高效率谐振变换器的设计原理，包括谐振网络的计算、软开关技术的实现以及其在服务器电源、LED驱动等领域的应用。 DC-DC矩阵变换器： 介绍这类无需储能元件即可实现任意电压变换的先进拓扑，分析其潜在优势和设计挑战。 对于每一种拓扑，我们将进行详细的数学建模和公式推导，并结合实际电路参数，直观地展示其性能特征，帮助读者在众多拓扑结构中选择最适合目标应用的方案。 三、关键元器件的选择与设计：性能的基石 开关电源的性能高度依赖于其内部关键元器件的品质和设计。本书将对以下元器件的选择与设计进行详尽的阐述： 功率开关器件： 深入分析MOSFET、IGBT等功率半导体的选型原则，包括耐压、电流能力、导通电阻、开关速度、散热要求等，并介绍SiC、GaN等新型宽禁带半导体材料的优势与应用。 电感器和变压器： 讲解如何根据不同的拓扑和应用需求，精确计算电感值、饱和电流、损耗等参数，并深入探讨磁芯材料的选择、绕制工艺以及如何设计高频变压器以减小漏感和耦合电容。 电容器： 分析输入输出滤波电容器的选择，包括ESR（等效串联电阻）、ESL（等效串联电感）、纹波电流能力、耐压等指标，并探讨薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等不同类型电容器的优劣。 续流二极管/同步整流： 深入研究肖特基二极管、超快恢复二极管的特性，并重点介绍同步整流技术，分析如何利用MOSFET代替二极管以显著提高效率，并深入探讨同步整流的控制策略。 控制芯片： 介绍各种PWM控制器、PFC控制器、LLC控制器等集成电路的工作原理、内部结构以及如何根据设计需求选择合适的控制IC，并讲解如何进行外围电路的设计。 四、环路稳定性与控制策略：确保系统稳定运行 开关电源的动态性能和稳定性至关重要。本书将系统性地讲解控制环路的理论知识： 误差放大器： 详细分析不同类型的误差放大器（如运放、跨导放大器），以及如何根据系统特性进行补偿设计，以获得良好的瞬态响应和稳定性。 频率补偿技术： 深入讲解PID控制、零极点配置等频率补偿方法，并通过伯德图等工具分析系统的稳定性，确保电源在各种工况下都能稳定工作。 电流模式控制（CMC）与电压模式控制（VMC）： 对比分析这两种主要的控制模式，详细阐述电流模式控制的优势，包括易于实现过流保护、消除直流增益极等，并讲解斜坡补偿的原理。 高级控制技术： 介绍如数字控制、自适应控制等前沿技术，以及它们在提高电源性能和实现智能化控制方面的应用。 五、电磁兼容性（EMC）与安全设计：满足行业标准 在现代电子产品设计中，电磁兼容性（EMC）和电气安全是不可忽视的重要环节。本书将专门辟章节进行阐述： EMC设计原则： 深入分析开关电源产生电磁干扰（EMI）的根源，包括传导干扰和辐射干扰，并提出有效的抑制措施，如滤波技术、屏蔽技术、PCB布局优化等。 安全标准与设计： 讲解与电源设计相关的国际安全标准（如IEC/UL/CE认证），包括绝缘要求、耐压测试、爬电距离和电气间隙的设计，以及如何通过合理的元器件选择和电路设计来满足这些安全规范。 EMI/EMC测试与整改： 提供实用的测试方法和常见的EMC问题整改思路，帮助读者解决实际项目中的EMC难题。 六、功率因数校正（PFC）技术：提升能源利用效率 随着全球对能源效率要求的不断提高，功率因数校正（PFC）已成为许多应用中的强制性要求。本书将深入探讨PFC技术： PFC的原理与必要性： 详细解释功率因数低下的危害，以及PFC的原理，说明它如何通过改善电网电流波形来提高功率因数。 有源PFC（APFC）设计： 重点介绍目前主流的有源PFC技术，包括升压式PFC（Boost PFC）、升降压式PFC等拓扑，深入分析其工作原理、控制策略、元器件选择以及如何实现高功率因数和低谐波。 无源PFC： 简要介绍无源PFC的结构和局限性，并与有源PFC进行对比。 七、实际应用与案例分析：理论与实践的结合 本书并非仅仅停留在理论层面，而是强调理论与实践的紧密结合。我们将通过一系列精心设计的实际案例，将上述理论知识融会贯通，例如： 高效率服务器电源设计 USB PD快充电源设计 LED驱动电源设计 电动汽车充电桩电源设计 低噪声医疗设备电源设计 每个案例都将遵循完整的设计流程，从需求分析、拓扑选择、关键元器件计算、PCB布局、仿真验证到实际样机调试，让读者能够亲身感受完整的开关电源设计过程。 八、仿真工具与测试方法：验证设计的有效性 为了辅助读者进行更高效的设计和验证，本书还将介绍常用的仿真工具，如PSIM, LTspice, PSpice等，并演示如何利用这些工具进行电路仿真，预测性能，优化设计。同时，也将详细介绍开关电源常用的测试仪器和测试方法，如示波器、功率计、电子负载、LCR测试仪等，以及如何进行稳态测试、动态测试、效率测试、纹波测试、EMC测试等。 总结： 本书致力于成为开关电源设计领域的权威指南，为读者提供一套完整、系统且极具实践价值的学习资源。通过深入浅出的讲解，严谨的数学推导，丰富的实例分析，以及对前沿技术的探讨，我们旨在帮助读者掌握开关电源设计的核心技术，应对日益严峻的挑战，设计出更高效、更可靠、更具竞争力的电力电子产品，共同推动现代电力电子技术的进步。无论您是初涉此领域的工程师，还是寻求技术突破的资深专家，本书都将是您不可或缺的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本《电源系列丛书:开关电源设计(第三版)》终于到手了，书的质量非常不错，纸张厚实，印刷清晰，拿在手里很有分量感。我作为一名电子硬件工程师，长期以来一直在关注开关电源领域的技术发展，因为它是几乎所有现代电子设备的核心部件。虽然我有一些相关的经验，但在应对日益严苛的性能要求和复杂的设计挑战时，总是感觉需要更深入、更前沿的知识。我听说这本书的第三版在内容上做了大量的更新，特别是针对当前市场需求的一些热门话题，比如高效能、低待机功耗、以及对更高电压和电流的处理能力。我特别希望书中能有关于最新器件的应用，例如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体材料在开关电源设计中的优势和实现方式。此外，书中关于功率密度提升、热管理优化、以及电磁兼容性（EMC）设计等方面的深入探讨，也是我非常期待的。普利斯曼和莫瑞两位作者在这一领域的声誉我早有耳闻，他们的著作总能为我带来新的启发。我希望通过阅读这本书，能够进一步拓宽我的视野，提升我的设计能力，跟上技术发展的浪潮。

评分☆☆☆☆☆

这本《电源系列丛书:开关电源设计(第三版)》我真是期待了很久。作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，我对开关电源的变迁和发展有着深刻的体会。从早期的线性电源到如今效率更高、体积更小的开关电源，每一次技术的革新都离不开扎实的理论知识和精湛的设计技巧。这本第三版，据说是吸收了近些年的最新技术成果，尤其是在高频化、智能化以及新能源领域的应用方面，这正是我急需更新的知识点。我特别想知道书中对于最新一代的功率器件（如GaN、SiC）在开关电源设计中的应用进行了怎样的阐述，以及如何更好地解决开关损耗、热管理等难题。此外，书中关于EMC/EMI的设计和测试方法，以及如何在产品设计初期就考虑到这些关键因素，也是我非常感兴趣的部分。对于普利斯曼和莫瑞这两位作者，我一直非常敬佩，他们的著作总是能够将复杂的技术问题阐述得清晰易懂，并且注重实践指导。我希望通过阅读这本书，能够进一步提升我在复杂电源系统设计方面的能力，解决工作中遇到的实际问题，跟上行业发展的步伐。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《全新正版 电源系列丛书:开关电源设计(第三版)》，整体感觉非常棒，印刷和装订都非常精美。我一直以来都对电源技术，特别是开关电源的设计和原理有着浓厚的兴趣，也阅读过一些相关的书籍，但总觉得不够深入和系统。这本第三版，我听说是集两位重量级专家普利斯曼和莫瑞的智慧精华，并且在内容上进行了全面更新，这让我对此书充满了期待。我最看重的是书中的系统性，希望它能从基础的理论讲解，逐步深入到复杂的电路设计和应用。例如，我希望能够看到关于各种开关电源拓扑的详细分析，包括它们的工作原理、数学模型以及设计流程。同时，我也希望能从中学习到关于反馈控制、保护电路、以及元件选型的具体方法和策略。在当今电子产品越来越追求高性能、低功耗和高可靠性的时代，开关电源的设计显得尤为重要。我期待这本书能为我提供一套完整且实用的设计框架，帮助我更好地理解和掌握开关电源的设计精髓，并能在实际项目中得到应用。

评分☆☆☆☆☆

终于拿到了这本心仪已久的《电源系列丛书:开关电源设计(第三版)》，书的包装非常扎实，印刷质量也一如既往地出色，拿到手里就感觉沉甸甸的，充满了知识的分量。我一直对开关电源领域充满了好奇，也了解其在现代电子产品中无处不在的重要性，从手机充电器到服务器电源，没有它几乎寸步难行。这本第三版，据说在内容上进行了不少更新和补充，尤其是在应对日益复杂的电磁兼容性（EMC）和功率因数校正（PFC）等方面的挑战，这正是我目前最需要了解和掌握的。我特别期待书中对各种拓扑结构原理的深入剖析，以及实际设计中的具体步骤和注意事项。我希望能从中学习到如何更有效地进行元件选型，如何优化电路设计以提高效率并降低损耗，甚至是如何进行可靠性分析和故障排除。这本书的作者是普利斯曼和莫瑞，这两位在电源设计领域享有盛誉的专家，他们的理论功底和实践经验是毋庸置疑的，因此我对此书的专业性和权威性充满了信心。我希望这本书能够为我打开一扇通往开关电源设计更高境界的大门，让我能够独立完成更复杂、更具挑战性的电源项目。

评分☆☆☆☆☆

收到这本《全新正版 电源系列丛书:开关电源设计(第三版)》后，我迫不及待地翻阅起来。首先映入眼帘的是封面设计，简洁大方，透露出专业的气息。书本的纸张触感细腻，字迹清晰，排版合理，阅读起来非常舒适。我是一名正在学习开关电源设计的在校学生，过去的学习过程中，对开关电源的理论概念虽然有所了解，但在实际应用和电路设计方面，总感觉缺乏系统性的指导。我了解到这本书的第三版是基于前两版的成功基础上，加入了许多新的技术和发展趋势，这对我来说是极大的福音。我特别关注书中关于不同开关电源拓扑结构（如Buck、Boost、Flyback、Forward等）的深入讲解，以及它们各自的优缺点和适用场景。同时，我也非常希望书中能够提供一些实际的设计案例和仿真分析，让我能够将理论知识与实践相结合，提升动手能力。书中的作者，普利斯曼和莫瑞，是行业内的资深专家，他们的著作在业界有着广泛的认可度，我相信这本书的内容一定能够帮助我打下坚实的理论基础，掌握开关电源设计的核心技巧，为我未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。