模块电源外围电路设计要点及应用实例 周志敏著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周志敏著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121313851

商品编码：29318815031

包装：平装-胶订

出版时间：2017-05-01

基本信息

书名：模块电源外围电路设计要点及应用实例

定价：48.00元

作者：周志敏著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-05-01

ISBN：9787121313851

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书结合国外模块电源技术的发展动向及的应用实践，在简介DC/DC变换器与模块电源的基础上，系统地讲述软开关控制技术及电路分析、VICOR模块电源、DC/DC模块电源工程应用、系统电源架构及模块电源应用电路实例等内容。本书题材新颖实用，内容丰富，深入浅出，文字通俗，具有很高的实用价值，是从事模块电源设计与应用工程技术人员的读物。

内容提要

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本书结合国外模块电源技术的发展动向及的应用实践，在简介DC/DC变换器和模块电源的基础上，系统地讲述了软开关控制技术及电路分析、VICOR模块电源、DC/DC模块电源工程应用、系统电源架构及模块电源应用电路实例等内容，题材新颖实用，内容丰富，深入浅出，文字通俗，具有很高的实用价值，是从事模块电源设计与应用的工程技术人员的读物。

目录

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章DC/DC变换器与模块电源
1��1DC/DC变换器分类及典型电路
1��1��1DC/DC变换器分类及拓扑结构
1��1��2DC/DC变换器的典型电路
1��1��3高功率密度DC/DC变换器
1��1��4高功率密度DC/DC变换器的发展现状
1��2模块电源
1��2��1模块电源的特点及分类
1��2��2模块电源的功能及损耗
1��2��3模块电源可靠性及设计中的挑战
1��2��4模块电源的优点及设计规则
1��2��5模块电源发展呈现的特点及发展趋势
第2章软开关技术及电路分析
2��1软开关技术
2��1��1软开关及软开关电路分类
2��1��2软开关电路的工作原理
2��1��3无源软开关技术
2��2软开关变换器的电路分析
2��2��1无源软开关变换器的电路分析
2��2��2无损缓冲双管串联单正激电路分析
2��2��3准谐振软开关反激变换器电路分析
2��2��4不对称脉宽调制半桥DC/DCZVS变换器电路分析
2��2��5正激式ZVT—PWM变换器电路分析
2��2��6零电流零电压开关交错并联双管正激变换器电路分析
2��2��7ZVT(零转换)—PWM变换器电路分析
2��2��8推挽工作模式软开关DC/DC变换器电路分析
2��2��9ZVS—PWM全桥变换器电路分析
2��2��10有限双极性控制ZVZCSPWM全桥变换器电路分析
2��2��11单相Boost型软开关功率因数校正电路分析
第3章VICOR模块电源
3��1VICOR模块电源的特性及应用电路
3��1��1VICOR模块电源的特性
3��1��2VICOR模块电源的应用电路
3��2VICOR模块电源的恒流控制与保护及均流技术
3��2��1VICOR模块电源的恒流控制技术
3��2��2VICOR模块电源的保护技术
3��2��3VICOR模块电源的均流技术
3��3VICOR的辅助模块
3��3��1自动调节整流模块(ARM)
3��3��2滤波/自动调节整流模块(FARM)
3��3��3高增压谐波衰减模块(HAM)
3��3��4交流前端模块(ENMod)
3��3��5滤波及输入衰减模块(FIAM)
3��3��6输出纹波衰减模块(MicroRAM)
第4章DC/DC模块电源工程应用
4��1DC/DC模块电源的选择及可靠性计算
4��1��1DC/DC模块电源的选择
4��1��2模块电源可靠性计算
4��1��3模块电源应用中的注意事项
4��2模块电源的设计要求及热插拔技术
4��2��1模块电源的设计要求
4��2��2模块电源的热插拔功能及冲击电流限制
4��2��3提高电源冗余度的热插拔结构
4��3系统电源优化设计及模块电源测试
4��3��1系统电源应用技术
4��3��2应用DC/DC变换器优化设计系统电源
4��3��3模块电源的合理应用
4��3��4分布电源设计
4��3��5模块电源测试
第5章系统电源架构及模块电源应用电路实例
5��1系统电源架构的发展和分比功率架构的特点
5��1��1系统电源架构的发展
5��1��2FPA的控制架构及特点
5��2模块电源应用实例
实例1�被�于全砖DC/DC变换器的铅酸蓄电池充电器应用电路
实例2�蹦赶弑浠荒？�(BCM)与非隔离负载点变换器(niPOL)的组合应用电路
实例3�被�于电压变换模块(VTM)的宽输入电压应用电路
实例4�� 基于总线变换模块(BCM)构成的大功率阵列应用电路
实例5�蔽⑿虳C/DC变换器遥感功能应用电路
实例6�备吖β拭芏菵C/DC变换器的压、过压锁定应用电路
实例7�� 基于全型、小型及微型系列DC/DC变换器的高功率阵列应用电路
实例8�� 基于高功率密度DC/DC变换器的工业高电压电源应用电路
实例9�� 基于分比功率架构的系统电源应用电路
实例10�钡ジ鯬RM驱动多个VTM的并联应用电路
实例11�被�于PRM和VTM的恒定电流驱动LED的应用电路
参考文献

作者介绍

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周志敏，1985年毕业于哈尔滨建筑大学（现为哈尔滨工业大学）电气自动化专业，1985年8月在黑龙江省荣军电力公司从事技术工作，1987年5月在山东莱芜钢铁集团公司安装工程处从事技术工作，1990年12月在山东莱芜钢铁集团公司设计院从事电气自动化设计工作，1999年8月在山东莱芜钢铁集团公司动力部从事技术管理和开发工作。

文摘

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序言

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模块电源外围电路设计要点及应用实例（周志敏著） 内容简介 本书深度剖析了模块电源系统设计中至关重要的外围电路，旨在为广大电子工程师、技术研发人员以及相关专业学生提供一本兼具理论深度与实践指导价值的参考手册。本书内容聚焦于模块电源工作的稳定性、效率、电磁兼容性（EMC）以及可靠性等关键环节，通过详尽的原理阐述、精辟的设计要点提炼和丰富的应用实例分析，全面提升读者在实际项目中的设计能力和问题解决能力。 第一部分：基础理论与设计原则 在模块电源的设计过程中，选择合适的芯片只是起点，而围绕着核心芯片构建高效、稳定的外围电路，则是决定最终产品性能的关键。本书首先从基础理论入手，系统梳理了模块电源外围电路设计的核心原则。 输入端设计： 滤波与缓冲： 详细阐述了输入滤波电路的必要性，包括电容、电感、EMI滤波器等元件的选择与配置。分析了不同类型滤波器的优缺点，以及如何根据具体应用场景（如背景噪声、动态负载变化）进行优化。探讨了输入端缓冲电路的设计，以应对电网波动或设备瞬间启停带来的电压冲击，确保模块电源的稳定供电。 保护电路： 介绍了输入端的过压、欠压保护，以及过流保护等关键设计。分析了各种保护器件（如TVS二极管、保险丝、PTC热敏电阻）的工作原理、选型依据和典型电路结构。强调了保护电路的可靠性设计，以应对各种极端工况，防止模块电源损坏。 软启动： 详细讲解了软启动电路的设计，包括其工作原理、对降低浪涌电流的机制。分析了不同软启动方案（如RC软启动、PWM软启动）的优劣，以及如何根据模块电源的功率和输出特性进行选择。 输出端设计： 滤波与稳压： 深入探讨了输出滤波电路对提高电源效率、降低纹波和噪声的重要性。详细介绍了LC滤波、RC滤波、多级滤波等不同滤波方案的设计要点，以及针对不同频率噪声的抑制策略。分析了如何通过优化滤波元件参数，在保证滤波效果的同时，最小化损耗和体积。 瞬态响应： 重点讲解了输出瞬态响应的改善设计。分析了负载瞬态变化对输出电压的影响机制，介绍了通过增加输出电容、优化电容类型（如陶瓷电容、电解电容的混合使用）、引入辅助补偿电路等方法，有效抑制输出电压的过冲和跌落。 保护与反馈： 详细介绍了输出端的过流保护、过压保护、短路保护等设计。分析了各种保护机制（如限流、折返、打嗝模式）的工作原理，以及如何根据模块电源的特性和应用需求进行合理的选择和参数设定。深入讲解了输出电压反馈电路的设计，包括误差放大器的选型、补偿网络的优化，以及如何确保电源的动态稳定性和精度。 反馈与控制： 电压反馈回路： 详细解析了电压反馈回路的组成部分，包括采样电路、误差放大器、补偿网络。深入探讨了补偿网络的类型（如PI、PID）及其设计方法，以保证电源的稳定性和快速响应。分析了反馈环路的稳定性判据，并提供了实际设计中的稳定性评估和调整技巧。 电流模式控制： 阐述了电流模式控制相比电压模式控制在瞬态响应、均流性能等方面的优势。详细讲解了电流模式控制的实现原理、斜坡补偿的设计，以及在各种拓扑中的应用。 其他控制策略： 简要介绍了一些先进的控制策略，如混合控制、自适应控制等，以适应更复杂的应用需求。 EMI/EMC 设计： 噪声源分析： 深入分析了模块电源产生的各种噪声源，包括传导噪声、辐射噪声，以及开关噪声、电磁干扰等。 抑制技术： 系统介绍了EMI/EMC的抑制技术，包括输入输出滤波、屏蔽、接地、优化PCB布局、减小回路面积、选择低EMI元件等。提供了具体的EMC设计流程和测试方法，帮助读者理解并规避潜在的EMC问题。 第二部分：核心外围电路设计要点 在此基础上，本书进一步深入探讨了构成模块电源外围电路的各个关键组成部分的详细设计要点。 输入滤波电路的精细设计： EMI滤波器： 详细讲解了Y电容、X电容、共模电感、差模电感的作用和选型原则。分析了不同标准（如IEC 61000）对EMI滤波器的要求，并给出了典型的EMI滤波器设计实例。 缓冲电容： 探讨了输入端缓冲电容的类型（电解电容、陶瓷电容、固态电容）及其特性。分析了如何根据输入电压、电流变化率、ESR等参数选择合适的容量和耐压。 共模扼流圈： 深入研究了共模扼流圈的漏感和耦合电感特性，以及如何通过合理的设计来抑制共模噪声。 输出滤波与纹波抑制： LC滤波器设计： 详细分析了LC滤波器的设计公式和选择标准，包括截止频率、阻尼系数等。探讨了不同电感和电容的选型考虑，如磁芯材料、损耗、ESR等。 多级滤波与组合： 介绍了如何通过组合不同类型的滤波器（如EMI滤波器与LC滤波器）来达到更佳的滤波效果。 瞬态响应补偿： 详细阐述了如何通过优化输出电容的ESR和ESL，以及引入额外的补偿元件（如超大电容、虚拟地面等）来改善瞬态响应。 保护电路的设计与实现： 过流保护（OCP）： 详细讲解了恒流限流、打嗝模式、折返模式等OCP机制的原理和应用。分析了电流检测方式（如电流检测电阻、电流互感器）的优劣。 过压保护（OVP）与欠压保护（UVP）： 介绍了基于稳压二极管、TL431、专用OVP/UVP芯片等实现OVP/UVP的方法，并分析了其触发阈值和响应速度。 短路保护（SCP）： 探讨了SCP的设计，以及其与OCP的协同工作。 过温保护（OTP）： 介绍了利用NTC热敏电阻、温度传感器芯片等实现OTP的方法，并分析了散热设计与OTP的关联。 反馈与补偿电路的优化： 误差放大器选型： 详细比较了不同类型的误差放大器（如运放、TL431）的性能特点，并给出了选型建议。 补偿网络设计： 深入解析了PID补偿网络的原理，包括比例（P）、积分（I）、微分（D）项对系统稳定性和响应速度的影响。提供了伯德图分析方法，帮助读者设计出稳定且响应快速的补偿网络。 斜坡补偿： 详细讲解了在电流模式控制中斜坡补偿的必要性和实现方式，以防止次谐波振荡。 PCB布局与布线技巧： 关键信号路径： 强调了功率环路、控制环路、信号环路等关键信号路径的合理布线，以减小寄生电感和寄生电容的影响。 接地设计： 详细介绍了单点接地、多点接地、星形接地等接地方式，以及如何根据应用场景选择最优的接地策略。 屏蔽与隔离： 探讨了如何通过PCB板层间屏蔽、金属屏蔽罩等方式来抑制辐射干扰。 第三部分：典型应用实例分析 本书的另一大亮点在于提供了丰富的应用实例分析，将前面阐述的理论知识和设计要点融会贯通。 AC-DC模块电源外围设计： 高功率因数（PFC）电路设计： 详细分析了升压PFC、降压PFC等典型PFC拓扑的外围电路设计，包括电流检测、驱动电路、补偿网络等。 整流滤波电路： 介绍了单相、三相整流电路的滤波设计，以及高频开关电源的输入滤波设计。 隔离与非隔离设计： 对比分析了隔离型与非隔离型AC-DC模块电源在外围电路设计上的差异和重点。 DC-DC模块电源外围设计： Buck（降压）拓扑： 详细分析了Buck电路的输入滤波、输出滤波、驱动电路、补偿电路等的设计。 Boost（升压）拓扑： 深入研究了Boost电路的输入滤波、输出滤波、电感设计、补偿电路等。 Buck-Boost（升降压）拓扑： 探讨了Buck-Boost电路的特殊性，以及其在外围电路设计上的考量。 Forward（正激）拓扑： 分析了Forward拓扑的变压器设计、驱动电路、输出滤波等。 Flyback（反激）拓扑： 重点讲解了Flyback拓扑的变压器设计、能量存储、输出滤波、多路输出设计等。 LLC谐振拓扑： 介绍了LLC谐振变换器的特点，以及其驱动电路、谐振腔设计、输出滤波等。 特定应用场景的解决方案： LED驱动电源外围电路： 针对LED恒流驱动的需求，分析了其外围电路设计，包括恒流控制、纹波抑制、高压隔离等。 电池充电器外围电路： 探讨了电池充电器中恒压恒流控制、充放电管理、安全保护等外围电路设计。 工业控制电源外围电路： 针对工业环境的严苛要求，分析了高可靠性、强抗干扰、宽温工作范围等设计考量。 车载电源外围电路： 讲解了车载电源在宽电压范围、高效率、EMI抑制、抗振动等方面的设计要点。 总结 本书通过系统性的理论阐述、精细化的设计要点分析和丰富的实际应用案例，为读者提供了模块电源外围电路设计的一站式解决方案。无论您是初学者还是经验丰富的工程师，都能从本书中获得宝贵的知识和实用的技巧，从而在复杂多变的电子设计领域中，游刃有余地构建出高性能、高可靠性的模块电源系统。本书旨在成为您在模块电源外围电路设计道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目看上去挺专业，但我作为一个对电源技术一窍不通的门外汉，刚翻开目录就有点打怵了。那些什么“拓扑结构”、“开关频率”、“反馈环路”的词汇，对我来说简直是天书。我本来以为能找到一些比较直观的、生活化的例子，比如为什么我的手机充电器会发热，或者如何挑选一个更省电的插头，但这本书似乎是直接切入了核心技术层面。它更像是给已经有一定电子基础的工程师看的“进阶手册”，而不是给普通爱好者准备的“入门科普”。我尝试着去理解那些关于EMI/EMC的内容，结果发现自己连基本的电路符号都要查半天，实在有些吃力。如果能加入一些更生动的比喻，比如把电源比作水管系统，或许我还能勉强跟上作者的思路，但现在这本书对我来说，更像是一本需要专业翻译才能解读的德语原著。我希望未来的版本能考虑增加一个“小白导读”章节，哪怕只是用最朴素的语言解释一下“模块电源”到底是个啥，以及它在我们日常生活中到底扮演了什么角色，而不是直接抛出一堆技术名词。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，说实话，有点让人摸不着头脑。很多电路图看起来密密麻麻，元件的标注和连接关系在A4纸上显得过于拥挤，尤其是在解释一些复杂动态特性的时候，光是盯着那些波形图就得费半天劲。我手里拿着的这本，印刷的清晰度也只能算中规中矩，对于那些需要仔细辨认细微参数和符号的读者来说，确实是个挑战。而且，书中对一些关键参数的解释，总感觉是“你知道这个参数很重要，所以你要记住它”，而没有深入挖掘为什么这个参数在实际应用中会成为瓶颈。比如，在讨论热管理的部分，作者提到了散热片的选型，但对于如何精确计算功耗和温升，给出的公式和案例都显得过于简化，似乎默认读者已经熟练掌握了热力学基础。我更倾向于那种图文并茂、色彩鲜明、能用3D模型辅助理解的资料，这本书在这方面显得有些保守和老派，阅读体验上打了折扣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，怎么说呢，非常“学术化”。作者的表达总是非常严谨，力求精确无误，但代价是牺牲了阅读的趣味性和代入感。句子结构复杂，专业术语层出不穷，读起来有一种很强的“学术报告感”，而不是像一位经验丰富的前辈在向你传授心法。尤其是在处理一些设计陷阱和常见错误时，作者只是轻描淡写地提了一句“应避免此类情况”，却没有配上一个具体的、让人拍案叫绝的“血泪教训”案例。我个人更喜欢那种带有强烈个人色彩和实践经验的书籍，比如作者可以回忆一下自己当年在哪个项目上因为某个设计失误付出了多大代价，从而更深刻地警示读者。这本书整体上太过中立和客观，缺少了一点点“人情味”和“实战经验的温度”。

评分☆☆☆☆☆

作为一本技术专著，我对理论的深度是抱有期待的，但阅读过程中，我发现它在前后内容的衔接上处理得不够流畅。前面几章介绍完基本概念后，进入具体章节时，作者似乎默认读者已经完全吸收了前文的知识，直接跳跃到了一个更高的设计维度。这使得我在尝试将前面学到的知识应用到后面特定拓扑的分析时，总感觉像是空中楼阁，缺乏一个明确的“桥梁”环节。举个例子，关于磁性元件的设计，书中提到了各种磁芯材料的特性，但却没有清晰地指明在什么频率范围、什么功率等级下，应该优先考虑哪种材料的优缺点，这种选择上的“灰色地带”才是设计中最考验功力的地方。它提供了“是什么”，但对于“为什么”和“怎么选”，留给读者的思考和试错空间太大了，让人感觉意犹未尽，理论的落地性不够强。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书的初衷，是希望能够自己动手设计一套给树莓派供电的稳定模块。带着这个目标，我重点翻阅了关于纹波抑制和瞬态响应的部分。然而，书中的案例似乎都集中在工业级或者高可靠性要求的场合，比如医疗设备或通信基站，这些应用场景对成本和体积的考量标准，与我这种小规模DIY项目相差太远。例如，书中推荐的滤波电容方案，动辄就是体积庞大、价格不菲的钽电容或特殊封装电容，这对于我这种预算有限的爱好者来说，简直是“杀鸡用牛刀”。我期待的是能看到一些关于如何使用更经济、更易获取的通用元件，在保证基本稳定性的前提下，优化成本和PCB面积的“草根智慧”。这本书更像是一部“标准制定者”的教科书，而非“实践者”的工具箱，少了那么一点点“在资源受限的情况下如何达到最佳效果”的实用技巧。