模塊電源外圍電路設計要點及應用實例 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周誌敏著 著

圖書標籤:

• 模塊電源
• 電源外圍電路
• 電路設計
• 電子工程
• 應用實例
• 開關電源
• 電力電子
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121313851

商品編碼：29742163663

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-05-01

基本信息

書名：模塊電源外圍電路設計要點及應用實例

定價：48.00元

作者：周誌敏著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-05-01

ISBN：9787121313851

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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本書結閤國外模塊電源技術的發展動嚮及的應用實踐，在簡介DC/DC變換器與模塊電源的基礎上，係統地講述軟開關控製技術及電路分析、VICOR模塊電源、DC/DC模塊電源工程應用、係統電源架構及模塊電源應用電路實例等內容。本書題材新穎實用，內容豐富，深入淺齣，文字通俗，具有很高的實用價值，是從事模塊電源設計與應用工程技術人員的讀物。

內容提要

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本書結閤國外模塊電源技術的發展動嚮及的應用實踐，在簡介DC/DC變換器和模塊電源的基礎上，係統地講述瞭軟開關控製技術及電路分析、VICOR模塊電源、DC/DC模塊電源工程應用、係統電源架構及模塊電源應用電路實例等內容，題材新穎實用，內容豐富，深入淺齣，文字通俗，具有很高的實用價值，是從事模塊電源設計與應用的工程技術人員的讀物。

目錄

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章DC/DC變換器與模塊電源
1��1DC/DC變換器分類及典型電路
1��1��1DC/DC變換器分類及拓撲結構
1��1��2DC/DC變換器的典型電路
1��1��3高功率密度DC/DC變換器
1��1��4高功率密度DC/DC變換器的發展現狀
1��2模塊電源
1��2��1模塊電源的特點及分類
1��2��2模塊電源的功能及損耗
1��2��3模塊電源可靠性及設計中的挑戰
1��2��4模塊電源的優點及設計規則
1��2��5模塊電源發展呈現的特點及發展趨勢
第2章軟開關技術及電路分析
2��1軟開關技術
2��1��1軟開關及軟開關電路分類
2��1��2軟開關電路的工作原理
2��1��3無源軟開關技術
2��2軟開關變換器的電路分析
2��2��1無源軟開關變換器的電路分析
2��2��2無損緩衝雙管串聯單正激電路分析
2��2��3準諧振軟開關反激變換器電路分析
2��2��4不對稱脈寬調製半橋DC/DCZVS變換器電路分析
2��2��5正激式ZVT—PWM變換器電路分析
2��2��6零電流零電壓開關交錯並聯雙管正激變換器電路分析
2��2��7ZVT(零轉換)—PWM變換器電路分析
2��2��8推挽工作模式軟開關DC/DC變換器電路分析
2��2��9ZVS—PWM全橋變換器電路分析
2��2��10有限雙極性控製ZVZCSPWM全橋變換器電路分析
2��2��11單相Boost型軟開關功率因數校正電路分析
第3章VICOR模塊電源
3��1VICOR模塊電源的特性及應用電路
3��1��1VICOR模塊電源的特性
3��1��2VICOR模塊電源的應用電路
3��2VICOR模塊電源的恒流控製與保護及均流技術
3��2��1VICOR模塊電源的恒流控製技術
3��2��2VICOR模塊電源的保護技術
3��2��3VICOR模塊電源的均流技術
3��3VICOR的輔助模塊
3��3��1自動調節整流模塊(ARM)
3��3��2濾波/自動調節整流模塊(FARM)
3��3��3高增壓諧波衰減模塊(HAM)
3��3��4交流前端模塊(ENMod)
3��3��5濾波及輸入衰減模塊(FIAM)
3��3��6輸齣紋波衰減模塊(MicroRAM)
第4章DC/DC模塊電源工程應用
4��1DC/DC模塊電源的選擇及可靠性計算
4��1��1DC/DC模塊電源的選擇
4��1��2模塊電源可靠性計算
4��1��3模塊電源應用中的注意事項
4��2模塊電源的設計要求及熱插拔技術
4��2��1模塊電源的設計要求
4��2��2模塊電源的熱插拔功能及衝擊電流限製
4��2��3提高電源冗餘度的熱插拔結構
4��3係統電源優化設計及模塊電源測試
4��3��1係統電源應用技術
4��3��2應用DC/DC變換器優化設計係統電源
4��3��3模塊電源的閤理應用
4��3��4分布電源設計
4��3��5模塊電源測試
第5章係統電源架構及模塊電源應用電路實例
5��1係統電源架構的發展和分比功率架構的特點
5��1��1係統電源架構的發展
5��1��2FPA的控製架構及特點
5��2模塊電源應用實例
實例1�被�於全磚DC/DC變換器的鉛酸蓄電池充電器應用電路
實例2�蹦趕弑浠荒？�(BCM)與非隔離負載點變換器(niPOL)的組閤應用電路
實例3�被�於電壓變換模塊(VTM)的寬輸入電壓應用電路
實例4�� 基於總綫變換模塊(BCM)構成的大功率陣列應用電路
實例5�蔽⑿虳C/DC變換器遙感功能應用電路
實例6�備吖β拭芏菵C/DC變換器的壓、過壓鎖定應用電路
實例7�� 基於全型、小型及微型係列DC/DC變換器的高功率陣列應用電路
實例8�� 基於高功率密度DC/DC變換器的工業高電壓電源應用電路
實例9�� 基於分比功率架構的係統電源應用電路
實例10�鋇ジ鯬RM驅動多個VTM的並聯應用電路
實例11�被�於PRM和VTM的恒定電流驅動LED的應用電路
參考文獻

作者介紹

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周誌敏，1985年畢業於哈爾濱建築大學（現為哈爾濱工業大學）電氣自動化專業，1985年8月在黑龍江省榮軍電力公司從事技術工作，1987年5月在山東萊蕪鋼鐵集團公司安裝工程處從事技術工作，1990年12月在山東萊蕪鋼鐵集團公司設計院從事電氣自動化設計工作，1999年8月在山東萊蕪鋼鐵集團公司動力部從事技術管理和開發工作。

文摘

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序言

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深入淺齣的電力電子設計指南：模塊電源外圍電路的奧秘與實踐 在現代電子設備飛速發展的浪潮中，電源作為其“心髒”，扮演著至關重要的角色。而模塊電源，以其高度集成化、高效率和易於實現的特性，已成為眾多電子産品設計中的首選。然而，任何一個高性能的模塊電源，都離不開精心設計的周邊電路。這些外圍電路不僅直接影響著模塊電源的穩定運行、濾波效果、保護性能，更關乎整個係統的可靠性和效率。本書將為您揭開模塊電源外圍電路設計的神秘麵紗，深入剖析每一個關鍵的設計要點，並結閤豐富的應用實例，助您輕鬆掌握實用且高效的設計技巧。 一、 何為模塊電源外圍電路？為何如此重要？ 在正式展開設計細節之前，我們首先需要明確“模塊電源外圍電路”的範疇及其核心價值。模塊電源本身通常指的是一個集成瞭開關控製器、功率開關管、甚至部分儲能元件的集成模塊。它提供瞭一個基本的電源轉換功能。然而，為瞭讓這個模塊能夠安全、穩定、高效地在實際應用環境中工作，我們需要圍繞它構建一係列輔助電路。 這些外圍電路主要包括但不限於： 輸入/輸齣濾波電路： 這是最基本也是最重要的部分。開關電源工作時會産生高頻的電磁乾擾（EMI），這些乾擾如果不被有效抑製，會汙染電源綫，影響其他敏感電路的工作，甚至可能違反電磁兼容性（EMC）法規。輸入濾波旨在阻止外部的噪聲侵入，輸齣濾波則旨在消除模塊電源自身的開關噪聲，提供純淨的直流輸齣。 保護電路： 包括過壓保護（OVP）、欠壓保護（UVP）、過流保護（OCP）、短路保護（SCP）、過溫保護（OTP）等。這些保護機製是確保電源模塊和整個係統免受損壞的關鍵。一旦發生異常情況，保護電路能夠及時觸發，切斷電源或限製電流，防止連鎖反應。 反饋與控製電路： 雖然模塊電源內部可能包含基本的反饋控製，但在許多復雜應用中，需要外部電路來增強或調整其控製特性，例如實現恒壓恒流（CVCC）輸齣、遠程開關控製、電源排序等。 緩衝與啓動電路： 在電源啓動的瞬間，由於電容充電等原因，可能會産生較大的浪湧電流。緩衝電路能夠限製這一浪湧電流，保護電源模塊和負載。 信號隔離與通信接口： 在某些隔離要求的應用中，需要額外的隔離電路來實現輸入輸齣的電氣隔離。同時，為瞭便於監控和管理，通常還需要設計相應的通信接口電路。 散熱設計： 功率器件在工作時會産生熱量，閤理有效的散熱是保證模塊電源長期穩定工作的必要條件。這涉及到散熱片的選型、安裝方式，以及可能的風扇驅動電路等。 理解瞭這些外圍電路的功能，我們就能深刻體會到它們的重要性。它們並非可有可無的“附屬品”，而是與模塊電源本身同等重要的設計要素。一個優秀的外圍電路設計，能夠顯著提升電源的性能、可靠性和安全性，最終決定瞭整個電子産品的成敗。 二、 模塊電源外圍電路設計的核心要素解析 本書將深入探討每一個外圍電路設計的核心要點，力求做到條理清晰，易於理解。 1. 濾波電路的設計精髓： LC濾波器的理論基礎與實踐： 我們將從基礎的RLC電路理論齣發，講解電感和電容在濾波中的作用，以及它們的選型原則。重點分析如何根據所需的濾波帶寬、插入損耗和輸齣阻抗來選擇閤適的電感值和電容值。 EMI抑製技術： 深入探討共模和差模噪聲的産生機理，以及如何通過X電容、Y電容、共模電感、Y型電感等元器件進行有效抑製。我們將介紹EMI濾波器的設計流程，包括規格確定、元件選擇、布局布綫原則等。 實際應用中的考量： 考慮到實際電路闆空間的限製、成本控製以及元件的寄生參數影響，我們將提供實用的設計技巧，如如何利用PCB走綫構成濾波器，如何選擇具有低ESR（等效串聯電阻）和低ESL（等效串聯電感）的電容，以及如何進行濾波器性能的仿真和測試。 2. 可靠的保護電路設計： 過壓/欠壓保護： 詳細講解如何利用穩壓管、TL431、光耦、比較器等設計精確的過壓和欠壓檢測電路。我們將分析不同保護機製（如關斷、限流）的優缺點，以及如何根據具體應用需求進行選擇。 過流/短路保護： 介紹電流檢測電阻、霍爾效應傳感器、電流互感器等多種電流檢測方式，並講解如何配閤PWM控製器或獨立的保護IC實現精確的過流和短路保護。我們將深入分析限流模式（如摺返限流、恒流限流）和關斷模式的實現方法。 過溫保護： 探討NTC熱敏電阻、K型熱電偶、溫度傳感器IC等多種溫度檢測元件，並講解如何設計觸發閾值和保護動作。我們將重點關注散熱設計與過溫保護的協同工作。 軟啓動與浪湧電流抑製： 介紹通過RC電路、PWM占空比控製等方式實現軟啓動，有效減小啓動時的電壓應力。我們將詳細解析浪湧電流的産生原因，並提供多種抑製方案。 3. 高效的反饋與控製優化： 電壓反饋迴路設計： 講解如何設計誤差放大器，分析其頻率響應（增益裕度和相位裕度），確保係統的穩定性。我們將深入研究PID控製器的原理及其在電源係統中的應用。 電流模式控製與電壓模式控製的比較： 分析兩種控製方式的優缺點，以及它們在外圍電路設計上的差異。 遠程控製與電源管理： 介紹如何設計遠程開關、電源使能、電源狀態指示等功能，以及如何集成到更復雜的電源管理係統中。 4. 隔離與安全設計： 隔離技術的原理與應用： 講解變壓器隔離、光耦隔離、數字隔離等技術，分析它們在不同應用場景下的適用性。 安規要求與設計考量： 結閤相關的國際安全標準，講解爬電距離、電氣間隙、絕緣強度等關鍵參數的設計要求，確保産品符閤安全規範。 三、 理論與實踐的完美結閤：豐富的應用實例 理論知識的學習固然重要，但隻有將理論應用於實踐，纔能真正掌握設計精髓。本書精心挑選瞭多個具有代錶性的應用實例，涵蓋瞭不同功率等級、不同輸入輸齣需求的模塊電源外圍電路設計。 實例一：小功率AC-DC開關電源的輸入濾波與EMI抑製 我們將以一個常見的12V/1A AC-DC模塊電源為例，詳細設計其輸入端的EMI濾波器，包括器件選型、布局布綫、以及如何通過電路仿真驗證其濾波效果。 實例二：高效率DC-DC升壓/降壓模塊的外圍保護與穩定設計 針對一個常見的Buck/Boost轉換器模塊，我們將重點設計其輸齣過流保護、短路保護以及軟啓動電路，並分析如何優化反饋迴路以獲得良好的動態響應。 實例三：隔離型DC-DC電源的隔離與反饋控製設計 我們將演示如何利用隔離變壓器和光耦實現電源隔離，並設計相應的控製電路以滿足隔離要求。 實例四：車載電源的寬輸入範圍與嚴苛環境下的保護設計 考慮到車載環境的特殊性，我們將重點關注寬輸入電壓範圍的適應性，以及如何在高溫、振動等惡劣條件下保證電源的穩定可靠運行。 實例五：LED驅動電源的關鍵外圍設計 針對LED驅動電源的特點，我們將深入探討恒流輸齣的精度要求、紋波抑製以及過溫保護設計。 每一個實例都將遵循“需求分析-原理講解-元件選型-電路設計-仿真驗證-注意事項”的流程，力求讓讀者能夠循序漸進地掌握設計思路，並能夠舉一反三。 四、 設計中的通用原則與進階技巧 除瞭具體的電路設計，本書還將提煉齣模塊電源外圍電路設計中的一些通用原則，這些原則對於任何應用場景都具有指導意義： 元器件選型的智慧： 如何在性能、成本、可靠性和可用性之間找到最佳平衡點。 PCB布局布綫的藝術： 關鍵信號的走綫方式、地綫的處理、電源綫的布設，以及對EMI的影響。 仿真與實測的聯動： 如何利用仿真工具提前預測設計結果，並如何通過實際測試來驗證和優化設計。 成本效益的考量： 在滿足性能要求的前提下，如何最大程度地降低BOM成本。 模塊化與標準化設計： 如何通過模塊化設計提高設計的復用性和可維護性。 五、 結語 本書旨在成為您在模塊電源外圍電路設計道路上不可或缺的指南。無論您是初入電子設計領域的工程師，還是經驗豐富的硬件開發人員，都能從中獲益。我們希望通過深入淺齣的講解和豐富的實踐案例，幫助您建立紮實的理論基礎，掌握實用的設計技巧，最終能夠自信地設計齣高性能、高可靠性的模塊電源外圍電路，為您的電子産品注入強勁的生命力。現在，讓我們一同踏上這段精彩的電力電子設計之旅！

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對“要點及應用實例”這個標題有點保留，擔心內容會過於泛泛而談，但翻開後纔發現是我的多慮瞭。這本書的深度遠超我的預期，特彆是在熱管理和EMI/EMC方麵，給齣瞭非常具體且可操作的建議。我過去在設計高功率密度電源時，常常被過熱問題睏擾，查閱瞭許多資料都收效甚微，但這本書中關於散熱路徑設計和封裝選擇的討論，提供瞭全新的視角。作者似乎對不同工藝下的器件特性瞭如指掌，例如在討論輸入濾波時，對不同類型電容的等效串聯電阻（ESR）和等效串溜電感（ESL）對高頻紋波的影響進行瞭細緻的對比分析，這種層層遞進的剖析，讓我對“優化”二字有瞭更深刻的理解。對於那些追求極緻性能的硬件工程師來說，這本書的價值不言而喻。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，市麵上許多聲稱是“設計指南”的書籍，往往更像是産品手冊的拼接，缺乏內在的連貫性和深刻的洞察力。然而，這本關於模塊電源外圍電路的書籍，卻展現齣一種罕見的係統思維。它清晰地描繪瞭從係統級需求如何嚮下分解到具體器件級實現的完整鏈路。最讓我印象深刻的是其中關於數字控製與模擬前端接口部分的討論，這在很多傳統電源書中往往被輕描淡寫。作者詳細分析瞭ADC/DAC的噪聲源、時鍾抖動對環路穩定性的影響，以及如何通過軟件和硬件協同設計來提升整體性能。這種對現代混閤信號電源設計挑戰的精準把握，使得這本書的參考價值在當前技術快速迭代的環境下依然保持著領先地位。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常精妙，邏輯性強到令人佩服。它不是簡單地羅列各種電路單元，而是圍繞著電源係統穩定運行的核心需求，層層構建起一個完整的知識體係。從最基礎的去耦和旁路策略開始，逐步過渡到更復雜的保護電路和反饋環路補償設計。我發現自己過去在設計中常常忽略的一些細節，比如PCB走綫的電磁耦閤效應，在書中被提升到瞭一個至關重要的地位，並提供瞭具體的布局指導原則。這種循序漸進的學習路徑，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度，即便是剛接觸電源模塊集成的初級工程師，也能很快掌握核心的設計思維。它真正做到瞭把復雜的問題拆解成一係列可管理的小模塊來攻剋，非常適閤自學或者作為培訓材料使用。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像是在進行一場深入的工業級代碼審查，隻不過審查對象是硬件電路。作者的嚴謹態度體現在每一個細節中，特彆是對元件選型的考量，絕非僅僅停留在參數錶上。例如，當討論到續流二極管的選擇時，書中不僅僅提到瞭反嚮恢復時間和擊穿電壓，還引入瞭瞬態電流脈衝下的結溫變化模型，這對於設計高可靠性的開關電源至關重要。這種超越標準數據錶描述的深度挖掘，使得書中的每一個“應用實例”都充滿瞭實戰的痕跡和教訓。我個人認為，這本書的價值在於它教會我們如何“預見”問題，而不是等到測試颱亮紅燈時纔去“解決”問題，這纔是衡量優秀設計指南的黃金標準。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是電路設計領域的一股清流，對於那些想在模塊電源外圍電路設計上有所突破的工程師來說，絕對是份量十足的參考資料。我尤其欣賞它深入淺齣的講解方式，對於一些復雜的阻抗匹配和噪聲抑製問題，作者都能用非常直觀的圖示和嚴謹的數學推導來闡明，讀起來一點都不覺得枯燥。它不是那種堆砌公式的教科書，而是更側重於“為什麼這麼做”和“實際應用中應該注意什麼”。比如書中對瞬態響應優化那幾頁，簡直是實戰經驗的結晶，我照著調整瞭自己的一個項目中的設計參數，效果立竿見影，省去瞭我大量試錯的時間。這種將理論與實踐完美結閤的編寫風格，是很多市麵上同類書籍所不具備的，它更像是資深專傢手把手的指導，讓人感覺非常踏實可靠。