Saber电路仿真及开关电源设计 柯福波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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柯福波 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121309496

商品编码：29725166011

包装：平装-胶订

出版时间：2017-02-01

基本信息

书名:Saber电路仿真及开关电源设计

定价：58.00元

售价：39.4元,便宜18.6元,折扣67

作者:柯福波

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-02-01

ISBN：9787121309496

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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内容提要

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本书以Saber开关电源为基础，以具体工程电路为范例，详尽讲解了Saber常用工具和高级仿真工具的应用。内容包括Saber元件库建模、Saber仿真实例、Saber MAST语言建模，以及开关电源的设计与布线。本书可作为开关电源设计相关专业的教学用书，也可以作为电类本、专科学生作为全面掌握Saber开关电源与仿真知识的参考书。

目录

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作者介绍

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林超文，EDA365论坛荣誉版主，目前负责EDA365论坛PADS和AD版块的管理与维护。兴森科技CAD事业部二部经理，有十余年高速PCB设计与EDA软件培训经验；长期专注于军用和民用产品的PCB设计及培训工作，具备丰富的PCB设计实践和工程经验，擅长航空电子类、医疗工控类、数码电子类产品的设计，曾在北京、上海、深圳等地主讲多场关于高速高密度PCB设计方法和印制板设计技术的公益培训和讲座。

文摘

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序言

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《Saber电路仿真及开关电源设计》是一本深入探讨电路仿真技术在开关电源设计中应用的专业书籍。全书围绕着Saber这一强大的电路仿真软件展开，详细介绍了如何利用Saber进行开关电源的建模、分析和优化，为读者提供了一套系统性的学习框架和实践指导。 第一部分：Saber电路仿真基础 本部分旨在为读者建立坚实的Saber软件操作和电路仿真理论基础。 Saber软件概述与安装配置： 详细阐述Saber软件的功能特点、版本选择以及在不同操作系统下的安装步骤，并提供必要的配置建议，确保读者能够顺利搭建起实验环境。 Saber基本操作与界面介绍： 深入解析Saber的图形用户界面（GUI），包括菜单栏、工具栏、设计窗口、波形窗口等核心组成部分。通过图文并茂的方式，引导读者熟悉Saber的基本操作流程，如创建项目、导入库、绘制电路原理图等。 Saber的电路建模方法： 元器件库的应用与扩展： 介绍Saber内置的丰富元器件库，涵盖电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET、IGBT、运算放大器、集成电路等。演示如何查找、选择和实例化元器件，并指导读者如何创建自定义元器件模型，以满足特殊设计需求。 行为级建模（Behavioral Modeling）： 重点讲解Saber强大的行为级建模能力，包括利用Verilog-A、VHDL-AMS等硬件描述语言或Saber自身的建模语法编写复杂的模型。这对于仿真大型集成电路或抽象化模型尤为重要，能够显著提升仿真效率。 结构级建模（Structural Modeling）： 介绍基于元器件连接构建复杂电路的仿真模型。这是最直观的建模方式，适合于分析具体电路的物理实现。 混合信号建模（Mixed-Signal Modeling）： 阐述Saber在混合信号仿真方面的优势，如何将模拟电路与数字电路进行有效集成和仿真，这对于包含微控制器或数字控制的开关电源设计至关重要。 Saber仿真分析类型： 瞬态分析（Transient Analysis）： 讲解如何进行瞬态分析，观察电路在时域上的动态行为，如输出电压和电流的响应、开关波形的特性等。 直流分析（DC Analysis）： 介绍直流工作点的计算，帮助分析电路的静态特性。 交流小信号分析（AC Analysis）： 阐述如何进行交流小信号分析，研究电路的频率响应、增益和相位特性，这对于稳定性分析至关重要。 傅里叶分析（Fourier Analysis）： 讲解如何利用傅里叶分析来研究信号的频谱特性，如输出电压的纹波、谐波等。 参数扫描与优化（Parameter Sweep and Optimization）： 介绍如何利用Saber的参数扫描功能，系统地考察不同参数变化对电路性能的影响，并指导读者如何通过优化功能寻找最佳设计参数。 蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）： 讲解如何利用蒙特卡罗方法来分析元器件参数偏差对电路可靠性和性能的影响，评估设计在实际生产中的鲁棒性。 Saber仿真结果的处理与可视化： 详细介绍Saber提供的强大的波形显示和数据分析工具。如何导入、导出仿真数据，如何对波形进行测量、标记、运算，以及如何生成各种图表，以便深入理解仿真结果。 第二部分：开关电源设计理论与Saber仿真应用 本部分将理论与实践相结合，深入探讨各种主流开关电源拓扑的设计原理，并结合Saber仿真软件，展示如何进行针对性的设计和优化。 开关电源基础理论回顾： 功率变换基本原理： 简要回顾DC-DC、AC-DC、DC-AC等功率变换的基本概念和能量传递方式。 开关器件特性与选型： 详细介绍MOSFET、IGBT等开关器件的导通压降、开关损耗、热特性等关键参数，以及如何根据应用需求进行选型。 电感、电容等储能元件设计： 讲解如何计算电感和电容的参数，以满足纹波、效率等性能要求。 反馈控制理论： 介绍PID控制、电流模式控制等常用控制策略，并讲解其在开关电源中的应用。 常用开关电源拓扑的Saber仿真设计： Buck（降压）变换器： 工作原理分析： 详细讲解Buck变换器在不同开关状态下的工作过程。 Saber建模与仿真： 构建Buck变换器的Saber仿真模型，包括开关管、续流二极管、电感、电容、负载等。 关键参数仿真分析： 仿真输出电压、电流纹波，效率，以及开关管和二极管的电压电流波形，并分析其与理论值的关系。 设计优化： 通过参数扫描和优化功能，调整电感、电容值，优化PWM占空比，提升效率，降低纹波。 Boost（升压）变换器： 工作原理与Saber仿真： 类似Buck变换器，详细讲解Boost变换器的原理，并演示其Saber建模、仿真分析及设计优化过程。 Buck-Boost（升降压）变换器： 拓扑分析与Saber应用： 讲解Buck-Boost变换器的负输出特性，并展示其Saber仿真设计。 Forward（正激）变换器： 隔离型变换器基础： 介绍Forward变换器的隔离特性，以及其在AC-DC转换中的应用。 Saber建模与仿真： 重点讲解如何建立包含变压器的Forward变换器Saber模型，并进行仿真分析。 Flyback（反激）变换器： 能量存储与隔离： 讲解Flyback变换器的能量存储和隔离机制。 Saber仿真设计： 演示Flyback变换器的Saber建模，包括变压器耦合电感的建模，以及仿真分析和设计要点。 Full-Bridge（全桥）/Half-Bridge（半桥）变换器： 高功率应用： 介绍全桥和半桥变换器在高功率应用中的优势。 Saber建模与仿真： 演示更复杂的桥式变换器的Saber模型构建，重点关注开关器件的驱动和并联/串联使用。 开关电源控制环路仿真与设计： 电压模式控制（Voltage Mode Control）： 讲解电压模式控制的原理，并利用Saber构建其控制环路模型，分析闭环系统的稳定性和动态响应。 电流模式控制（Current Mode Control）： 深入分析电流模式控制的优势，包括斜坡补偿、平均电流模式控制等。使用Saber仿真实现不同类型的电流模式控制，并评估其性能。 数字控制与Saber仿真： 介绍如何在Saber中对数字控制器进行建模和仿真，包括PID算法的离散化实现、ADC/DAC的建模等，为数字开关电源的设计提供支持。 开关电源EMI（电磁干扰）仿真与抑制： EMI产生机理： 分析开关电源中EMI的主要产生源，如开关瞬态、寄生参数、PCB布局等。 Saber在EMI分析中的应用： 讲解如何通过Saber仿真，提取电路的电压电流波形，并利用外部工具或Saber内置的频谱分析功能，评估EMI辐射。 EMI抑制技术仿真验证： 演示如何通过仿真验证各种EMI抑制措施的效果，如滤波器的设计、布局优化、屏蔽等。 散热与可靠性仿真分析： 热模型建立： 介绍如何为开关器件、变压器等关键元器件建立简化的热模型。 Saber热仿真： 演示利用Saber进行热仿真，预测器件的温升，评估散热方案的有效性。 可靠性评估： 结合元器件的可靠性数据和Saber的蒙特卡罗分析，对开关电源的设计进行初步的可靠性评估。 第三部分：进阶应用与案例分析 本部分将进一步拓展Saber在开关电源设计中的应用深度，并通过实际案例进行说明。 Saber与PCB布局协同设计： 强调PCB布局对开关电源性能的重要性，并介绍如何将Saber仿真结果指导PCB布局，以及如何利用Saber进行初步的PCB布局仿真。 多物理场仿真（Multiphysics Simulation）： 介绍Saber与其他仿真工具（如电磁场仿真、热仿真软件）的集成应用，实现更全面的设计分析。 实际工程案例分析： 高效率DC-DC变换器设计： 选取一个具体的高效率DC-DC变换器设计项目，从需求分析、拓扑选择、Saber建模、仿真优化到最终验证，进行全流程的案例讲解。 隔离型AC-DC电源设计： 演示一个实际的隔离型AC-DC电源设计，重点关注变压器设计、EMI抑制和高压部分的隔离特性。 LED驱动电源设计： 讲解LED驱动电源的特殊要求，如恒流控制，并通过Saber仿真实现设计。 Saber仿真技巧与疑难解答： 分享一些实用的Saber仿真技巧，如提高仿真速度、处理复杂模型、解决常见仿真问题等。 本书通过清晰的结构、丰富的实例和深入的讲解，旨在帮助读者掌握Saber电路仿真软件在开关电源设计中的强大应用能力，从而提高设计效率，优化产品性能，并最终成功完成各类开关电源的设计与开发。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书的时候，我首先关注的是它对开关电源拓扑的覆盖深度。毕竟，Saber的强大在于其对各种复杂拓扑的精确建模能力。我个人更偏爱那些包含详细数学推导和等效电路模型的章节，这能帮助我从根本上理解仿真结果的来源，而不是盲目相信屏幕上的波形。这本书的章节结构看起来层次分明，从基础的DC-DC转换器到更复杂的AC-DC和高频隔离方案，都有所涉及。我特别留意了关于磁性元件设计与仿真的部分，这通常是仿真准确性的关键所在。如果作者能提供一些针对Saber内置磁性元件库的定制化指南，或者展示如何导入自定义的磁芯数据进行精确仿真，那对于追求极致性能的设计者来说，价值不可估量。另外，对于那些初学者，我希望书中能有循序渐进的入门案例，将复杂的理论知识与具体的Saber操作步骤紧密结合起来，避免让人在面对庞大的仿真环境时望而却步。这本书的厚度预示着内容的深度，期待它能填补我知识体系中关于高级Saber应用的一些空白地带。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本厚厚的《Saber电路仿真及开关电源设计》，我内心充满了期待。作为一名在电源领域摸爬滚打多年的工程师，我深知仿真在设计流程中的重要性，而Saber作为一款专业的仿真工具，其应用自然是重中之重。这本书的封面设计朴实无华，但内页的排版却显得尤为清晰，光是目录就让人感觉内容涵盖面极广，从基础的器件模型建立到复杂的系统级仿真，似乎都得到了细致的梳理。我尤其关注其中关于非线性系统建模的部分，这往往是传统仿真软件难以处理的难点。如果这本书能提供一些实战性的Saber脚本范例，并深入剖析仿真结果的物理意义，那无疑将是极大的加分项。希望它不仅仅是一本工具的使用手册，更能成为我们理解电源物理机制的钥匙，引导我们如何通过仿真手段更高效地进行设计迭代和优化，而不是仅仅停留在“跑通”仿真的层面。我对书中关于EMC/EMI仿真的章节抱有很高的期望，这块内容在实际产品开发中常常是“拦路虎”，期待作者能分享一些独到的见解和技巧，让Saber的强大性能在这个领域得到充分展现。

评分☆☆☆☆☆

我对这类技术书籍的另一个关键考量是其对最新行业标准的兼容性以及对前沿技术的探讨。电源设计领域日新月异，SiC和GaN等新型器件的广泛应用对仿真工具提出了更高的要求。我非常好奇作者是如何在Saber中处理这些高速、高频开关器件的特性的。书中是否有专门章节来讨论如何精确建模MOSFET或IGBT在极端开关条件下的行为，包括体二极管的恢复特性和结电容的影响？此外，随着数字控制的普及，Saber与Matlab/Simulink等环境的联合仿真也变得越来越重要。如果这本书能提供关于如何将Saber的电路仿真模型与数字控制算法模型进行有效集成的指导，那就太棒了。这不仅仅是关于工具本身，更是关于如何利用仿真平台来加速下一代高效能电源系统的研发进程。我希望它能展现出一种面向未来的视角，指导我们如何利用Saber来应对未来更高的功率密度和更快的动态响应挑战。

评分☆☆☆☆☆

从一个侧重于硬件实现和调试的角度来看，我更看重仿真结果与实际测量结果之间的相关性。很多仿真书写得再好，如果脱离了实际焊接电路板后的表现，就显得有些空中楼阁。我希望这本书不仅仅停留在理论仿真层面，而是能够深入探讨如何通过优化仿真设置来“模拟”实际的PCB布局、寄生参数对开关波形的影响。例如，如何利用Saber的寄生参数提取功能来模拟走线电感和电容，以及这些因素如何导致开关节点振铃和过冲。如果书中能提供一些“仿真与实测对比分析”的案例研究，分析偏差产生的原因，并给出修正仿真的建议，那这本书的实用价值将呈几何级数增长。我期待看到作者如何引导读者从仿真模型中预判系统可能遇到的稳定性和可靠性问题，从而在设计阶段就规避掉昂贵的硬件返工。对于电源设计师而言，这本书如果能成为连接“理想模型”与“残酷现实”之间的桥梁，那它就是一本难得的宝典。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的章节布局，我注意到其似乎在强调一个完整的项目流程。从规格定义到最终的系统验证，仿真贯穿始终。我个人更喜欢那种“故事性”的叙述方式，即通过一个完整的电源项目案例，逐步引入所需的Saber知识点，而不是孤立地讲解各个功能模块。如果作者能以一个具体的、有挑战性的项目（比如一个高功率密度的LLC谐振变换器）为主线，详细展示从初步拓扑选择、关键元件参数的仿真选型、到环路补偿设计的全过程，那就太理想了。这样的组织方式不仅能让读者更容易理解知识的内在联系，还能在实际操作中建立起一套系统性的仿真思维。我期待书中能在细节上做到极致，比如如何设置合理的仿真时间步长、如何处理收敛性问题、以及如何利用Saber强大的后处理功能进行数据分析和报告生成。这本书如果能将仿真流程标准化、模板化，无疑会对广大工程师的工作效率带来实质性的提升。