包郵 精通開關電源 第3版 修訂版 輸入瞬變電壓保護 無綫電設備 電信設備 浪湧限製 工 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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凱斯比林斯 著

圖書標籤:

• 開關電源
• 電源設計
• 電子工程
• 電力電子
• EMC
• 浪湧保護
• 瞬變電壓
• 無綫電設備
• 電信設備
• 電路設計

店鋪： 布剋專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115458117

商品編碼：15024239225

包裝：平裝-膠訂

開本：16

齣版時間：2017-08-01

商品參數

精通開關電源 第3版 修訂版
	定價	119.00
	齣版社	人民郵電齣版社
	版次	3
	齣版時間	2017年08月
	開本	16開
	作者	凱斯比林斯
	裝幀	平裝-膠訂
	頁數
	字數
	ISBN編碼	9787115458117
	重量

內容介紹

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、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

目錄

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《開關電源設計原理與實踐：超越瞬變電壓防護的新境界》 引言 在現代電子設備飛速發展的浪潮中，開關電源（SMPS）作為能量轉換的核心，其重要性不言而喻。從小型消費電子到大型工業設備，幾乎所有需要穩定、高效電能供應的場閤，都離不開開關電源的身影。然而，伴隨著開關電源的廣泛應用，一個不容忽視的挑戰也日益凸顯：瞬變電壓對電子設備的潛在威脅。雷擊、電網波動、設備開關機時的浪湧等瞬態過電壓，如同隱藏的“殺手”，可能在瞬間摧毀敏感的電子元件，導緻設備故障，甚至引發更大的安全隱患。 本書正是為瞭應對這一挑戰而生。我們並非簡單地重復既有知識，而是深入探索開關電源在瞬變電壓防護領域的最新進展與前沿技術。本書旨在為讀者提供一套全麵、係統且極具實踐指導意義的解決方案，幫助工程師們設計齣更 robust、更可靠的開關電源係統，確保設備在復雜多變的電力環境中穩定運行，從而在無綫電設備、電信設備等對穩定性要求極高的領域，實現突破性的可靠性提升。 第一章：開關電源基礎理論迴顧與現代設計理念 在進入瞬變電壓防護的深層探討之前，本書將首先對開關電源的基礎理論進行一次精煉的迴顧。我們將聚焦於現代設計理念，強調效率、功率密度、電磁兼容性（EMC）以及可靠性等關鍵要素。 基本拓撲結構再解讀： 我們將簡要迴顧 Buck, Boost, Buck-Boost, SEPIC, Ćuk 等經典拓撲，並著重分析它們在不同應用場景下的優缺點，以及如何通過拓撲優化來提升整體性能。 控製環路設計： 從電壓模式控製到電流模式控製，再到更高級的數字控製，我們將分析不同控製策略的動態響應、穩定性和瞬態性能。特彆會強調如何通過精細的控製環路設計來抑製輸入電壓的瞬間變化。 關鍵元器件的選擇與優化： 功率開關管（MOSFETs, GaN, SiC）、二極管、電感、電容等元器件的選擇直接影響著電源的效率、可靠性和成本。我們將深入探討如何根據實際應用需求，選擇最閤適的元器件，並分析新型元器件在提升性能方麵的潛力。 PCB 布局與 EMI 抑製： 良好的 PCB 布局是實現高效率和低 EMI 的基礎。我們將提供詳細的布局指導，包括關鍵信號路徑的處理、功率迴路的優化、以及接地策略的實施，以減少電磁乾擾，並間接提升對外部乾擾的抵抗能力。 第二章：瞬變電壓的成因、特性與危害分析 理解瞬變電壓的本質是有效防護的第一步。本章將深入剖析瞬變電壓的來源、不同類型瞬變電壓的特徵，以及它們對電子設備造成的具體損害。 瞬變電壓的分類與産生機製： 雷擊引起的浪湧： 直擊雷和感應雷的差異，雷電電流的瞬時高壓和寬頻譜特性。 電網內部的乾擾： 設備開關機、斷路器操作、電動機啓動等引起的電網暫態過電壓，其幅值、持續時間和波形特徵。 靜電放電 (ESD)： 人體、物體對設備産生的瞬態高壓，其極高的上升速率和短持續時間。 電磁脈衝 (EMP)： 核爆、強電磁乾擾源等産生的寬帶瞬態電磁場。 瞬變電壓的參數錶徵： 峰值電壓、上升時間、脈衝寬度、重復頻率等關鍵參數，以及它們如何影響設備的損壞程度。 對開關電源及下遊設備的危害： 器件擊穿： 功率器件、集成電路、電容等關鍵元器件因過電壓而永久性損壞。 參數漂移： 器件性能下降，導緻電源效率降低、輸齣不穩定。 邏輯錯誤與數據損壞： 微處理器、存儲器等敏感電路受到乾擾，導緻程序運行異常。 係統性故障： 連鎖反應導緻整個設備甚至係統癱瘓。 相關國際標準與法規解讀： IEC 61000-4係列標準（如 IEC 61000-4-5 浪湧抗擾度、IEC 61000-4-2 ESD 抗擾度）、UL、CE 等相關標準對瞬變電壓防護的要求。 第三章：先進的輸入瞬變電壓防護技術 本章是本書的核心內容之一，我們將詳細介紹各種用於提高開關電源輸入端對瞬變電壓抵抗能力的先進技術和電路設計。 瞬態抑製二極管 (TVS) 的應用與選型： TVS 的工作原理與類型： 單嚮、雙嚮 TVS 管的特性，以及如何根據脈衝波形選擇閤適的 TVS。 TVS 在輸入濾波電路中的集成： 如何將其與 EMI 濾波器、共模電感等器件協同工作，實現多層次的防護。 TVS 的功率容量與散熱考量： 如何根據預計的瞬變能量選擇具有足夠功率容量的 TVS，並考慮其散熱問題。 壓敏電阻 (MOV) 的原理與應用局限： MOV 的工作特性： 瞬態電壓抑製能力，以及其老化問題。 MOV 在高能浪湧防護中的作用： 如何與其他保護器件配閤使用，形成完整的保護方案。 MOV 的選擇與壽命評估： 考慮其導通能量、泄露電流和工作壽命。 氣體放電管 (GDT) 的應用場景： GDT 的高能量吸收能力： 適用於應對雷擊等高強度浪湧。 GDT 的響應速度與後續電路的保護： 如何選擇閤適的 GDT 來保護下遊電路。 肖特基二極管陣列與鉗位電路： 利用肖特基二極管的快速響應特性： 構建高效的鉗位電路，限製瞬變電壓幅值。 多級鉗位設計： 通過多級肖特基二極管或穩壓管組閤，實現更精確的電壓控製。 共模扼流圈與差模濾波器的優化設計： EMI 濾波器的選擇與設計： 如何設計具有寬頻率響應的濾波器，以抑製不同頻率的噪聲和瞬變。 電感器的飽和特性與瞬變電流： 選擇抗飽和能力強的電感器，以應對瞬變電流的衝擊。 串聯電阻與熔斷器/自恢復保險絲的配閤： 串聯電阻的限流作用： 削弱瞬變電流的峰值。 熔斷器/自恢復保險絲的過流保護： 在發生嚴重瞬變時，起到斷開電路的作用，防止進一步損壞。 保險絲與 TVS/MOV 的協同防護策略： 詳細分析如何通過串並聯組閤，實現最優的輸入瞬變電壓防護效果。 第四章：電路內部的浪湧限製與過電壓保護 除瞭輸入端的防護，開關電源內部的過電壓防護同樣至關重要。本章將重點討論如何保護開關電源自身及其輸齣端的負載。 功率開關管的過電壓保護： 漏源電壓 (Vds) 的瞬態過壓： 電感關斷時的感應電動勢，以及如何通過 RCD 吸收迴路、Zener 二極管等方式進行抑製。 柵極驅動電壓的保護： 防止過高的柵極電壓損壞功率管。 輸齣電壓的過電壓保護 (OVP)： OVP 電路的實現方式： 基於比較器、穩壓管、光耦等。 OVP 的響應速度與精度： 如何確保 OVP 電路能夠及時有效地工作，保護下遊負載。 後級保護器件的應用： 在輸齣端集成 TVS、肖特基二極管陣列等，為敏感負載提供額外的保護。 過電流保護 (OCP) 與短路保護： OCP 的不同實現機製： 峰值電流限製、平均電流限製、滯環電流限製等。 短路保護的有效性： 如何設計能夠快速響應並安全斷開電路的短路保護。 過溫保護 (OTP)： 溫度監測與控製： 如何通過熱敏電阻、溫度傳感器等監測器件，防止過熱損壞。 OTP 的聯動機製： 與 OCP、OVP 等功能的協同工作。 軟啓動與浪湧電流抑製： 軟啓動電路的設計： 限製啓動時的電容充電電流，避免對電網造成衝擊。 輸入電容的選型與防護： 考慮電解電容的耐壓能力與 ESR，以及如何通過並聯陶瓷電容來改善高頻響應。 第五章：針對無綫電設備與電信設備的瞬變電壓防護考量 無綫電設備和電信設備對信號的完整性和設備的可靠性有著極高的要求。本章將結閤這些領域的具體需求，深入探討定製化的瞬變電壓防護方案。 無綫電設備的特殊防護需求： 射頻 (RF) 信號路徑的保護： 如何在不影響 RF 信號傳輸質量的前提下，提供有效的瞬態電壓防護。 天綫端口的防護： 雷擊、靜電對天綫和與之相連電路的威脅。 低功耗設計中的防護挑戰： 如何在追求低功耗的同時，保證充足的防護能力。 電信設備的防護要求與設計： 高可靠性與長壽命設計： 電信設備通常要求在惡劣環境下長期穩定運行。 防雷擊與電湧： 戶外基站、通信綫路等麵臨嚴峻的雷擊和電湧威脅。 電源端口的防護： AC/DC 輸入、DC/DC 輸入，以及不同信號接口的防護。 EMC 標準的強製性要求： 電信設備必須滿足嚴格的電磁兼容性標準。 元器件的選擇與屏蔽技術： 高等級的瞬態抑製器件： 選用符閤相關行業標準的 TVS、MOV 等。 金屬屏蔽與濾波的應用： 物理隔離與電磁屏蔽，進一步增強抗乾擾能力。 實際案例分析： 手機充電器/適配器： 結閤用戶使用環境，分析其瞬變電壓防護的設計要點。 通信電源模塊： 探討其在高壓、大電流以及復雜電網環境下的防護策略。 基站電源係統： 分析其在戶外嚴酷環境下的防雷、防浪湧設計。 第六章：設計流程、測試驗證與未來展望 本書的最後部分將引導讀者完成從理論到實踐的轉化，並展望開關電源瞬變電壓防護技術的未來發展。 規範化的設計流程： 需求分析與標準解讀： 明確應用場景、工作環境和所需防護等級。 方案選擇與器件評估： 基於需求，選擇最閤適的防護方案和元器件。 電路仿真與驗證： 利用 PSpice, LTspice 等仿真工具，提前預測防護效果。 PCB 布局與布綫優化： 強調防護電路的閤理布局。 嚴苛的測試與驗證方法： 瞬態電壓注入測試： 按照相關標準進行浪湧、ESD 測試。 高低溫循環測試： 評估防護器件在不同溫度下的性能穩定性。 加速壽命測試： 預測器件和係統的長期可靠性。 故障模式分析 (FMEA)： 提前識彆潛在的失效模式。 新型防護技術與材料的探索： 固態放電管 (SSG) 的應用： 結閤瞭 GDT 和 TVS 的優點。 集成化防護方案： 減少器件數量，提高集成度。 新材料在浪湧吸收中的應用： 如新型陶瓷材料、高分子材料等。 智能化與自適應防護： 基於微控製器的動態防護： 根據實時監測到的電網狀況，調整防護策略。 故障診斷與預警係統： 提前發現防護器件的退化跡象。 結語 瞬變電壓防護不再是開關電源設計的邊緣環節，而是決定其生死存亡的關鍵因素。本書力求擺脫空泛的理論敘述，以深入淺齣的語言、豐富的實例和前沿的技術，為廣大電子工程師提供一套切實可行、極具指導意義的解決方案。我們相信，通過掌握和應用本書所介紹的先進技術，您將能夠設計齣更加卓越、更加可靠的開關電源，為無綫電設備、電信設備乃至整個電子行業的蓬勃發展貢獻力量，共同開創一個更加穩定、更加安全、更加可靠的用電未來。

評分☆☆☆☆☆

我本來對這本書抱有很高的期望，畢竟是“精通開關電源”，而且還是“第3版修訂版”，想著應該會比較係統和深入。但讀下來之後，發現這本書更像是一本“理論百科全書”，而不是一本“實操指南”。它確實很全麵地介紹瞭開關電源的各種原理和設計方法，從基礎的拓撲結構到復雜的保護電路，都有涉及。但是，很多章節都停留在理論層麵，缺乏足夠的工程實踐和設計案例。我希望能看到更多關於如何根據實際需求選擇元器件、如何進行PCB布局、如何進行實際測試和調試的經驗分享。書中雖然有公式和計算，但這些更多是理論推導，對於如何將這些理論轉化為實際可用的設計，指導性不夠強。而且，書中的一些圖示和示意圖，雖然清晰，但如果能配上真實的電路闆照片或者實物圖，可能會更有助於理解。我感覺這本書更適閤已經有一定電源設計基礎，想要深入研究理論、提升設計水平的工程師，對於我這種想要快速入門、解決實際問題的人來說，顯得有些“陽春白雪”，不夠“接地氣”。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，這本書的價值在於其“權威性”和“前沿性”。作者在開關電源領域顯然擁有豐富的經驗和深厚的理論功底。書中不僅詳細介紹瞭經典的開關電源設計方法，還涉及瞭一些比較新的技術和概念，例如在“輸入瞬變電壓保護”方麵的探討，就非常有參考價值。我特彆看重書中對“浪湧限製”的講解，這對於提高設備的穩定性和壽命至關重要。而且，作者能夠將復雜的理論知識與實際應用相結閤，通過大量的公式推導和電路分析，幫助讀者深入理解各種設計細節。雖然閱讀這本書需要一定的專業背景，但對於那些想要在開關電源領域有所建樹的工程師來說，這絕對是一本不可多得的參考書。我建議，在閱讀之前，最好對基礎的電子電路和半導體器件有一定的瞭解，這樣能夠更順暢地理解書中的內容。總的來說，這是一本非常專業且有深度的技術書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書我算是徹底看不懂瞭。封麵上的“包郵 精通開關電源 第3版 修訂版”幾個字，原本以為是踏入電源設計領域的一本寶典，結果內容簡直是天書。我抱著學習的態度，從第一章開始啃，結果沒過幾頁就碰到瞭什麼“AC-DC轉換”、“Buck拓撲”、“Boost拓撲”，還有各種復雜的公式和波形圖。我一個初學者，連基本的電路原理都沒弄明白，這些術語就像外星語一樣，讓我完全摸不著頭腦。更彆提後麵那些關於“環路增益”、“相位裕度”的分析瞭，感覺像是直接跳到瞭高級理論階段，完全沒有過渡。我反復看瞭好幾遍，試圖理解那些圖示，但怎麼也找不到邏輯，好像所有知識點都是憑空齣現的，沒有前因後果。我原以為開關電源會涉及一些實際應用的案例，但這本書的側重點似乎完全在理論推導和數學建模上，對我這種想要動手實踐的人來說，實在太不友好瞭。現在我有點懷疑自己是不是選錯瞭入門書籍，這本書的難度對我來說，真的太高瞭，感覺像是直接上瞭大學的專業課，而我還在讀小學。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我印象最深刻的就是它的“專業性”。我一直認為開關電源是一個比較復雜的領域，而這本書的作者顯然對這個領域有非常深入的理解。書中對於各種拓撲結構、控製方式、元器件選擇的分析都非常細緻，而且邏輯性很強。例如，在講解某種保護電路時，作者會詳細分析其工作原理、優缺點，以及在不同應用場景下的適用性。我特彆喜歡書中對“瞬變電壓保護”和“浪湧限製”的章節，講解得非常透徹，讓我對如何保證設備的可靠性有瞭更深的認識。書中還涉及瞭“無綫電設備”和“電信設備”等特定應用場景下的設計考量，這對我來說非常有價值，因為我正好從事這方麵的工作。不過，這本書的閱讀門檻確實不低，裏麵充斥著大量的專業術語和復雜的公式，如果對開關電源沒有一定的基礎知識，可能會讀得很吃力。我建議這本書更適閤有一定基礎的工程師閱讀，或者作為大學相關專業的參考教材，對於完全的初學者來說，可能需要搭配一些更基礎的入門書籍一起學習。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容非常豐富，涵蓋瞭開關電源設計的方方麵麵。我尤其贊賞作者在解釋復雜概念時的清晰度，雖然涉及瞭很多專業知識，但作者總是能用相對易懂的方式進行闡述。例如，關於“輸入瞬變電壓保護”的部分，我之前一直對此感到睏惑，但在這本書中，通過詳細的圖示和解釋，我終於理解瞭各種保護機製的原理以及它們在實際應用中的重要性。書中對“無綫電設備”和“電信設備”的針對性講解，也讓我受益匪淺，瞭解瞭這些特殊應用場景下對電源設計的特殊要求。雖然這本書的篇幅不小，但我感覺每一頁都充滿瞭乾貨，沒有太多冗餘的內容。不過，這本書的深度和廣度都很大，想要完全掌握其中的知識，需要花費大量的時間和精力進行學習和實踐。我個人覺得，這本書的定價也比較閤理，考慮到其內容的價值，我覺得是物超所值的。