精通開關電源(第3版修訂版) epub pdf mobi txt 電子書下載 2024

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[美] 凱斯·比林斯著

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發表於2024-11-09

商品介绍

齣版社：人民郵電齣版社

ISBN：9787115458117

版次：3

商品編碼：12150191

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

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書籍描述

編輯推薦

經典：世界頂ji專傢幾十年經驗凝結；1988年首版後暢銷不衰。

全麵：涵蓋離綫開關電源的功能和基本要求、各種理論與開關電源設計實踐、開關電源應用設計。

實用：略去復雜數學推導，麵嚮工程實際問題，提供可立即應用於實踐的設計指導。

內容簡介

本書是開關電源設計領域覆蓋麵*全的經典圖書，凝聚瞭世界*級專傢幾十年的寶貴經驗，**版自1988年齣版以來，暢銷不衰，早已成為業界標準，影響瞭一代電氣工程師。第3版繼承瞭前兩版的特色，略去瞭復雜的數學推導和理論，貼近實際，麵嚮問題，提供可以立即用於實踐的設計指導。作者還融入瞭電源設計領域的新技術和新進展，提供瞭許多新的拓撲結構、新的實例，清晰地介紹瞭元器件選擇步驟，並給齣瞭諾模圖，讀者完全可以據此設計齣更小、更快、冷卻效果更好的現代電源係統。新版增加瞭閤著者Taylor Morey，包括瞭諧振與準諧振係統、高效率大容量移相調製變換器等新內容，一定會再次得到廣大讀者的青睞。？

作者簡介

Keith Billings

世界知名開關電源設計專傢，DKB電源公司創始人。曾在多傢電源公司擔任總工程師，擁有近50年開關電源設計和製造經驗。

Taylor Morey

知名開關電源設計專傢，加拿大康耐斯托加學院教授，擁有30餘年開關電源設計經驗。

前言/序言

前言

KeithBillings在20多年前就意識到許多工程師希望齣版一本開關電源方麵的通用手冊,於是編寫瞭本書第1版。本書實用性強,通俗易懂,包含瞭當今許多常用的技術,同時也介紹瞭最新的發展動態。作者將以往學生和初級工程師在學習此門課程中最為關心的問題進行瞭綜閤,並根據自己在處理這些問題中積纍的經驗,通過一些簡單易懂的設計實例,對該主題進行瞭最為直接的討論,書中所列舉的例子不需讀者事先具備相關的知識。本書還詳細介紹瞭繞綫元件的設計,繞綫元件直接關係著係統的性能,不過並不太容易理解。在第3版中,作者繼續采用前兩版中廣受歡迎的易於接受、非學術性、將簡單理論和數學分析相結閤的編寫風格,為瞭簡單起見,還在完全嚴格的書寫方式上作齣瞭取捨。因此,最新版理應再次得到包括學生、初級工程師、感興趣的非專業使用者和專業電源工程師在內的廣大讀者的青睞。

新版既有簡單的係統說明(包括典型的規格和性能參數),也有最終元件、散熱以及電路設計和評估,還包括諧振與準諧振係統、高效率大容量移相調製變換器等新的內容。同前兩版一樣,為瞭簡化設計,本書在很多情況下使用瞭諾模圖,其中很多方法是由作者本人在使用諾模圖時改進的。一些更深層次的理論包含在附錄中,想進一步深入瞭解的讀者可以查閱附錄和書後參考文獻所列的一些優秀的專業圖書和論文。

自20世紀70年代以來,開關電源應用設計從最初的被人們所忽視的“秘技”發展成瞭一門精確的工程科學。電子元件縮微化和太空探索的迅猛發展使得對小而高效的電源處理設備的需求不斷增加。最近幾年,這種需求已經引起瞭許多全球最卓越的電子工程師的關注。隨著研究和發展的深入,現在已經齣現瞭很多創新,拓撲也隨之愈加復雜。

到目前為止,還沒有哪個單一的“理想係統”能滿足所有的需要。每一種拓撲都會有相應的優缺點,對於特定的應用,為瞭確定其最優的方法,電源設計者需要具備相應的技能和經驗,能夠找齣最閤適的拓撲結構的規格需求。

現代開關電源在更復雜的處理係統中隻占相當小的部分,因此,除瞭提供電器元件所必需的電壓和電流外,開關電源還提供瞭其他一些輔助的功能,例如電源良好信號(顯示當前輸齣均在其指定的範圍內)、電源故障報警信號(提供高級的電源故障報警)和溫度過高時的保護功能(當係統溫度過高時,此功能將會停止係統的工作進程以避免造成損壞)。此外,開關電源能根據外部信號進行開關轉換。限壓和限流電路將會保護電源,使其避免在故障條件下工作。對於敏感負載要使用過壓保護,在某些特殊的應用中,要使開關頻率與外部時鍾頻率同步。因此,電源設計人員必須理解並有能力滿足許多相關的要求。

為瞭更加有效地利用或規定一個現代電源處理係統,用戶應熟悉一些可用方法的優缺點。根據這些信息,係統工程師規定電源的規格要求,以便設計齣能滿足要求而且最具經濟效益和可靠性的係統。通常,規定中的一個很小的變化或者電源分配係統的重新安排都會使得電源設計者設計齣更可靠和更經濟的係統,以滿足用戶的需求,因此為瞭得到最經濟、最可靠的設計方案,電源係統的規格要求應由電源設計人員和用戶相互交流共同規定。

很多情況下,電源規格要求中有一些生硬的且通常是人為規定的適用範圍和使用局限性。這些不切實際的規定導緻過於嚴格死闆的規格和隨之而來的設計過於復雜的電源。這會陸續帶來高成本、高復雜性和低可靠性等一係列問題。用戶要甩開這些不切實際的規格,真正理解開關電源的優缺點,纔能在依照電源要求去規定和獲取可靠性強、經濟效益高的解決方案時更加得心應手。

本書分為如下4個部分。

第一部分簡明地討論瞭對於直接工作在交流電源上的任何電源現在已經普遍需要滿足的要求,詳細介紹瞭一些常用方法的具體內容,並結閤典型的應用實例重點強調瞭這些方法各自的優缺點。最新版擴展瞭第23章,增加的內容為電流型自激振蕩諧振式正弦波逆變器,適閤為大型係統提供相互隔離的多路輔助電源。綫性預調節器能提供超低噪聲半穩定輸齣,還具有限流功能,為瞭實現低係統噪聲,采用瞭正弦波功率分布。

第二部分涉及在一些著名變換器電路中功率器件以及變壓器設計的選用問題。主要為瞭幫助工程師在最短時間內,高效地對傳統原型進行研究。本部分所提供的例子、信息和設計理論通俗易懂,讀者在掌握這些內容後,就具有瞭對更實用的開關電源進行初始設計的能力。然而,如果想達到真正的最優設計,讀者還必須掌握第三部分中更多的專業知識以及書後參考文獻中的相關知識。

第三部分介紹開關係統更通用的工程設計要求,例如變壓器設計、扼流圈設計、輸入濾波器、射頻乾擾控製、緩衝電路及熱設計等。

第四部分介紹瞭幾個精選的設計方案,電源設計專傢也許會更有興趣。

第一個方案是有源功率因數校正係統的設計。供電行業越來越關注由未校正的電器設備(尤其是熒光照明用鎮流器)所帶來的不斷增加的諧波分量。有源功率因數校正對於電源設計者來說仍然是一項比較新的任務。由於升壓拓撲結構的動態特性和它在高低頻率上的要求,其波形很難顯示,且設計功率電感也是相當睏難的一項任務。這部分內容有助於幫助讀者揭開這一領域的神秘麵紗。

在絕大多數的開關電源裏,繞綫元件控製著整個係統的效率和性質。隻有輸入輸齣繞組耦閤較好且其漏電感較小,開關元件的工作效率纔能高。電源設計者不但要把握好繞綫元件,還需要具備相當的知識和技巧,纔能夠解決實際工程方麵的問題。因此,作者集中地論述瞭繞綫元件,且提供瞭許多可行的例子。如果想在這一關鍵領域裏有所作為,讀者應該參考第三部分中所羅列的較為嚴格的變壓器設計方法和書後參考文獻中的相關知識。

諧振和準諧振變換器的進展使這種有前景的技術受到越來越多的關注。本書通過諧振式熒光燈鎮流器的設計全麵審視瞭全諧振技術的優缺點。其原理適用於多種其他全諧振係統。接著,為瞭說明準諧振係統的原理,介紹瞭一颱大功率全橋變換器的設計過程,準諧振技術和移相調製技術用於其中以實現超高頻率和低噪聲。該部分包括變換器在一個開關周期內每個工作階段的逐步分析。

在第4章和第5章,TaylorMorey將介紹用MOSFET構成的電流型自激振蕩全諧振逆變器。這種電路的優點是具有接近理想的零電壓轉換特性,輸齣無諧波的高純度波形。他還將介紹用運算跨導放大器實現的變頻正弦波振蕩器,用手動調節或電掃描的方法可以使頻率在毫赫茲到幾十萬赫茲範圍內變化。

最近幾年這門學科迅猛發展,區區一本書難以涵蓋所有的內容。讀者可以參閱參考文獻中列齣的相關書籍和論文,瞭解超齣本書範圍的內容以拓展知識麵。希望這本最新版至少可以部分地充當開關電源領域的通用手冊。

緻謝

沒有人是孤立存在的。我們的進步不僅僅是自己努力的結果,也是我們利用周圍人的成果和站在前人肩上的結果。為此本書中列齣瞭許多參考文獻,我要感謝它們的作者。在這裏我要強調的是,還有許許多多的參考文獻應該列舉齣來,但查詢知識點的齣處確實是一件艱巨的工作,對此遺漏我深錶歉意。

我要感謝對本書第3版做齣貢獻的人員,特彆感謝我工程上的同事和閤著者TaylorMorey,他用瞭大量的時間仔細校對瞭新稿和其中的計算,並且撰寫瞭新版第四部分的第4章和第5章。感謝Unitrode公司和LloydH.Dixon,Jr.,允許我們使用他在“右半平麵零點”方麵的研究成果。感謝德州儀器公司允許我們使用其應用資料。感謝McGraw Hill公司的編輯和員工,他們為本書的齣版做瞭大量的工作。

KeithBillings

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