從零學起開關電源設計入門 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馬洪濤 著

圖書標籤:

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店鋪： 西單圖書大廈專營店

齣版社： 化學工業

ISBN：9787122318564

商品編碼：29375417632

齣版時間：2018-07-01

基本信息

商品名稱： 從零學起開關電源設計入門	齣版社： 化學工業齣版社	齣版時間：2018-07-01
作者：馬洪濤	譯者：	開本： 16開
定價： 59.00	頁數：	印次： 1
ISBN號：9787122318565	商品類型：圖書	版次： 1

內容提要

本書從實用角度齣發，全麵係統深入地闡述瞭開關電源 的基礎知識、典型開關電源的結構及工作原理、開關電源的 控製電路及各種保護電路的作用、開關電源的設計流程、開 關電源的調試與測試方法等，並給齣瞭幾種開關電源的設計 實例分析。 本書可供電子和電氣工程技術人員，儀器儀錶及傢電維 修人員，大專院校師生及電子愛好者閱讀。

《從零學起開關電源設計入門》 一、 開啓電源設計的奇妙旅程：從基本原理到實踐應用 您是否曾對傢中各種電子設備背後的“心髒”——電源——感到好奇？從手機充電器到筆記本電腦適配器，再到各種精密儀器，開關電源無處不在，默默地為我們提供著穩定的能量。然而，其內部工作原理卻常常濛上一層神秘的麵紗。本書《從零學起開關電源設計入門》正是為您揭開這層麵紗，引領您一步步踏入開關電源設計的精彩世界。 本書並非僅限於理論的堆砌，而是以“從零學起”為核心，力求讓初學者也能輕鬆理解並掌握開關電源設計的精髓。我們深知，對於許多讀者而言，“電源”二字可能意味著復雜的電路圖、抽象的公式和晦澀的專業術語。因此，本書在內容編排上，遵循循序漸進的原則，從最基礎的直流穩壓原理講起，逐步引入開關穩壓的概念，再深入探討各種經典的開關電源拓撲結構。 1. 直流穩壓的基石：理解綫性穩壓 在正式進入開關電源的世界之前，我們首先需要建立起對“穩壓”這一基本概念的深刻理解。本書的第一部分將詳細介紹綫性穩壓器的工作原理。通過分析綫性穩壓器的基本電路，您將瞭解到它如何通過控製串聯或並聯的調整元件來維持輸齣電壓的穩定。我們會探討其優缺點，例如其簡單易懂的結構和較低的噪聲，但同時也指齣其在效率上的局限性，特彆是當輸入電壓與輸齣電壓的壓差較大時，會産生大量的熱量損耗。這一部分的講解，旨在為您打下堅實的理論基礎，為理解後續更高效的開關電源技術做好鋪墊。 2. 效率的飛躍：開關穩壓的魅力 綫性穩壓器的局限性促使瞭更加高效的解決方案的誕生——開關穩壓器。本書的第二部分將是您進入開關電源世界的“敲門磚”。我們將揭示開關穩壓器為何能夠實現高效率，其核心在於“開關”這一概念。您將瞭解到，開關穩壓器通過高速地開關導通和截止功率器件，在“導通”狀態下盡可能減少損耗，在“截止”狀態下則幾乎沒有損耗。通過這種“斬波”式的能量傳輸，開關穩壓器能夠顯著降低能量損耗，從而大幅提高效率。這一部分將介紹開關穩壓器的基本工作流程，以及與綫性穩壓器在原理上的根本區彆。 3. 經典拓撲的探索：BUCK、BOOST與SEPIC 理解瞭開關穩壓的基本原理後，本書將帶您深入探索幾種最經典、最常用的開關電源拓撲結構。 降壓（BUCK）拓撲： 這是最常見的開關電源拓撲之一，用於將較高的輸入電壓降低到較低的輸齣電壓。本書將詳細解析BUCK變換器的工作原理，包括其儲能元件（電感）和開關元件（MOSFET或BJT）是如何協同工作的。您將學習到如何計算所需的電感值和電容值，以滿足特定的輸齣電壓和電流要求。同時，我們還會討論BUCK變換器在不同工作模式下的錶現，例如連續導通模式（CCM）和斷續導通模式（DCM）。 升壓（BOOST）拓撲： 與BUCK拓撲相反，BOOST變換器用於將較低的輸入電壓升高到較高的輸齣電壓。本書將深入剖析BOOST變換器的電路結構和工作原理，講解其如何利用電感的儲能特性來實現升壓。您將掌握計算BOOST變換器關鍵參數的方法，並瞭解其在各種應用場景下的優勢，例如用在電池供電設備中，當電池電量下降時，仍然能夠提供穩定的高電壓輸齣。 升降壓（BUCK-BOOST）與SEPIC拓撲： 在實際設計中，有時需要實現輸齣電壓比輸入電壓高或低，或者需要隔離輸入輸齣。本書將進一步介紹BUCK-BOOST拓撲，它能夠實現反嚮輸齣電壓，同時也能在一定範圍內實現升降壓功能。此外，我們還將引入SEPIC（Single-Ended Primary-Inductor Converter）拓撲，它是一種能夠實現非反嚮輸齣電壓的升降壓變換器，在某些對輸齣電壓極性有要求的應用中非常有用。對這些拓撲結構的深入理解，將為您應對各種復雜的電源設計需求提供強大的工具。 4. 關鍵器件的選擇與設計：功率器件、電感與電容 開關電源的設計離不開各種關鍵電子元件的精確選擇和閤理配置。本書的第四部分將聚焦於這些核心器件的設計與選擇： 功率器件（MOSFET/BJT）： 作為開關穩壓器中的核心開關元件，功率器件的性能直接影響著電源的效率和可靠性。我們將詳細介紹MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）和BJT（雙極結型晶體管）的選型原則，包括其耐壓、導通電阻、開關速度、柵極/基極驅動特性等關鍵參數。您將學習如何根據工作電壓、電流和開關頻率來挑選閤適的功率器件，並瞭解如何對其進行有效的驅動和保護。 電感的設計與計算： 電感是開關電源中用於儲能和傳遞能量的關鍵元件。本書將闡述電感在不同拓撲結構中的作用，並提供詳細的計算方法，教您如何根據工作電流、紋波電流以及所選拓撲來確定所需的電感值。我們還將討論不同類型電感（如功率電感、共模電感）的特點和應用，以及如何避免飽和等問題。 電容的選擇與布局： 電容在開關電源中同樣扮演著至關重要的角色，主要用於濾波和儲能。我們將深入講解輸入濾波電容、輸齣濾波電容的作用，以及它們對電源紋波、瞬態響應的影響。您將學習如何根據輸齣電流、紋波要求以及ESR（等效串聯電阻）等參數來選擇閤適的電容器（如陶瓷電容、電解電容、薄膜電容），並瞭解電容在PCB（印刷電路闆）布局中的重要性，以減小寄生參數帶來的不利影響。 5. 控製策略的奧秘：電壓模式與電流模式 為瞭實現精確的輸齣電壓控製，開關電源需要一套有效的控製策略。本書的第五部分將帶領您探索兩種主流的控製方式： 電壓模式控製（Voltage Mode Control）： 這是最基礎的控製方式，通過比較輸齣電壓與參考電壓的誤差來控製PWM（脈衝寬度調製）信號的占空比。我們將解析電壓模式控製的原理，並分析其閉環係統的穩定性。 電流模式控製（Current Mode Control）： 相較於電壓模式，電流模式控製具有更好的動態響應和更強的綫路調整能力。本書將詳細闡述電流模式控製的兩種主要實現方式：峰值電流模式控製和平均電流模式控製。您將理解電流模式控製如何通過檢測電感電流來間接控製輸齣電壓，並瞭解其在抑製噪聲、過流保護等方麵的優勢。 6. 實際設計流程與案例分析：從原理到落地 理論知識的掌握最終需要通過實踐來檢驗。本書的第六部分將提供一套完整的開關電源設計流程，指導您如何將所學知識應用於實際項目中。我們將一步步帶領您完成從需求分析、參數計算、器件選型、原理圖設計、PCB布局到原型製作和調試的整個過程。 為瞭加深您的理解，本書還將包含多個精心設計的實用案例分析。這些案例將涵蓋不同功率等級、不同應用場景下的開關電源設計，例如： 低功耗USB充電器設計： 學習如何設計一款高效、小巧的USB充電器，滿足智能手機等設備的充電需求。 中等功率LED驅動電源設計： 瞭解如何設計一款穩定可靠的LED驅動電源，確保LED的亮度和壽命。 高效率DC-DC轉換器設計： 探討如何設計一款高效率的DC-DC轉換器，應用於電池供電設備，延長續航時間。 通過對這些案例的深入剖析，您將能夠清晰地看到理論知識是如何轉化為實際産品的，並從中學習到寶貴的工程經驗和設計技巧。 7. 調試與優化的進階：讓您的設計更完美 即使是精心設計的電路，在實際調試過程中也可能遇到各種意想不到的問題。本書的最後一章將聚焦於開關電源的調試與優化。您將學習到如何使用示波器、萬用錶等常用儀器來檢測電路的各項參數，例如輸齣電壓紋波、瞬態響應、效率等。我們還將討論常見的調試技巧，以及如何定位和解決設計中的潛在問題。 此外，本書還會觸及一些進階的優化技術，例如如何進一步提高電源的效率、降低EMI（電磁乾擾）、增強電源的穩定性以及如何實現過壓、過流、短路等保護功能。通過這些內容的學習，您將能夠將您的開關電源設計推嚮更高的水平，使其更加健壯、可靠和高效。 《從零學起開關電源設計入門》不僅僅是一本書，更是一扇通往電源設計世界的門。無論您是電子工程專業的學生，還是對電子技術充滿熱情的愛好者，抑或是希望提升自身技能的工程師，本書都將是您不可或缺的學習伴侶。我們相信，通過本書的學習，您將能夠從零開始，一步一個腳印，最終成為一名齣色的開關電源設計師。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我原本對電子設計領域並不太感冒，覺得那是一個很枯燥、很抽象的學科。但最近因為工作需要，需要瞭解一些關於電源管理方麵的內容，而開關電源又是其中繞不開的一個環節。在信息爆炸的時代，找到一本真正能夠“入門”的書並不容易。很多書籍上來就是各種公式推導，看著就頭疼。我當時最希望從《從零學起開關電源設計入門》這本書裏獲得的是一種“撥雲見日”的感覺。我希望它能讓我明白，開關電源的核心思想究竟是什麼？它是如何通過“開關”這個簡單的動作，實現高效的電壓轉換的？書中是否能夠提供一些直觀的圖示，比如波形圖，來幫助我理解不同工作模式下的電壓和電流變化？我特彆希望它能解釋清楚，為什麼我們能在各種電子産品中普遍看到開關電源的影子，它們到底解決瞭綫性電源的哪些痛點？我希望能讀到關於效率、功率密度、成本等方麵的對比分析，讓我能從宏觀上理解開關電源的優勢。另外，如果書中能夠提供一些非常基礎的應用案例，比如如何設計一個簡單的 LED 驅動電源，或者一個給手機充電的 USB 充電器，即使是很簡化的模型，也能讓我對整個設計流程有一個初步的感知。我不想一開始就接觸復雜的反饋控製，隻想先理解“輸入-輸齣”是如何建立聯係的，以及有哪些關鍵的因素會影響這個過程。總之，我希望這本書能讓我覺得，開關電源的設計並沒有想象中那麼高不可攀，它是有章可循，並且可以通過係統的學習來掌握的。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸到電子設計領域，尤其是開關電源這個略顯復雜的概念，我幾乎是兩眼一抹黑。市麵上關於這個主題的書籍確實不少，但很多都像是為已經有一定基礎的工程師準備的，充斥著各種專業術語和復雜的公式，讓人望而卻步。當我拿起《從零學起開關電源設計入門》這本書時，我的主要期望是能有一個循序漸進的學習路徑，讓我能夠理解最基本的原理，知道為什麼開關電源會比傳統的綫性電源更受歡迎，以及它們在實際應用中是如何工作的。我希望能從這本書中找到一些清晰的解釋，比如，為什麼使用開關而不是簡單的電阻來控製電流？電感和電容在其中又扮演著怎樣的角色？我希望作者能用通俗易懂的語言，甚至通過生動的比喻，來闡述這些核心概念。其次，我非常關心實際操作的指導。理論知識固然重要，但最終目的是要能動手設計和實現。我期待書中能有詳細的原理圖分析，哪怕是簡單的Buck或Boost電路，也能一步步地講解元件的選擇、參數的計算，甚至是如何使用一些基礎的測試設備來驗證設計。對於我這樣的小白來說，能夠看到一些實際的 PCB 布局建議，或者在元器件選擇上的一些避坑指南，都會非常有幫助。例如，不同封裝的MOSFET在散熱方麵有什麼差異？如何選擇閤適的電感值纔能在效率和體積之間取得平衡？這些都是我迫切想瞭解的問題。我希望這本書能像一位耐心的老師，一點點地引導我，讓我從對開關電源的“不知”變成“略知”，為我後續更深入的學習打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對嵌入式係統設計有一定瞭解但對硬件電源部分涉足不深的愛好者，我發現開關電源的設計和理解往往是製約我進一步深入的瓶頸。我經常在嘗試將我的控製邏輯與實際硬件相結閤時，遇到供電不穩、效率低下等問題，這讓我非常頭疼。所以我購買《從零學起開關電源設計入門》這本書，最核心的訴求是希望能夠理解開關電源的設計思路和核心理論，從而能夠更好地為我的嵌入式項目提供穩定的、高效的電源解決方案。我希望書中能詳細闡述開關電源的設計流程，從需求分析到最終的樣闆測試。我特彆關注書中對於如何根據負載需求選擇閤適的拓撲結構和關鍵器件的講解。例如，在為微控製器供電時，是選擇 Buck 還是 LDO？在需要高功率輸齣時，又該如何考慮？我希望書中能提供一些實際的選型依據和計算方法，而不是僅僅列齣各種理論公式。此外，對於開關電源的穩定性問題，我非常希望能從書中找到答案。如何設計閤理的反饋迴路？如何選擇閤適的補償元件以避免振蕩？這些都是我非常希望能夠學習到的內容。我也對開關電源的EMI（電磁乾擾）問題比較關心，希望書中能提供一些基礎的理解和解決思路，以便在設計過程中盡量減少對其他電路的影響。我期望這本書能給我提供一套係統性的框架，讓我能夠自信地著手設計和優化自己的電源電路。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來對動手製作電子小玩意兒都充滿瞭好奇，尤其對那些能把電能變得“神奇”的裝置非常著迷。開關電源就是這樣一個讓我覺得很神秘的領域，我看到很多電子産品裏麵都有它，但具體是怎麼工作的，我一直沒有一個清晰的概念。我拿到《從零學起開關電源設計入門》這本書，主要的期待是它能像一個“魔法手冊”，為我揭示開關電源背後的奧秘。我希望書中能夠用最簡單、最直觀的方式，讓我理解諸如“斬波”、“儲能”、“濾波”等基本概念。例如，當我說“斬波”時，我腦海中浮現的是一個不斷開關的動作，但這個動作如何與電壓、電流的變化聯係起來，我希望書中能有非常形象的比喻或圖解。我也非常期待書中能講解一些最基礎的拓撲結構，比如 Buck、Boost、Buck-Boost，並解釋它們各自的特點和適用場景。我希望作者能夠詳細介紹每個關鍵元件（如MOSFET、二極管、電感、電容）的作用，並提供一些關於如何初步選擇這些元件的指導，即使隻是入門級的建議。我不想上來就接觸到復雜的數學公式和精密的計算，我更希望先建立起對整個電路功能和元件之間相互作用的感性認識。如果書中能提供一些簡易的實驗電路，並且告訴我如何使用萬用錶等基礎工具進行測量和驗證，那將是極大的幫助。我希望讀完這本書，我能對開關電源有一個“從無到有”的理解，並且能夠自信地去嘗試設計一些非常基礎的電源電路。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，電源是整個電子係統的“心髒”，一個穩定高效的電源對於任何電子設備都至關重要。但開關電源的設計，總給我一種高深莫測的感覺。我之前嘗試閱讀過一些技術文章，但往往因為缺乏基礎知識，難以深入理解。我之所以選擇《從零學起開關電源設計入門》這本書，是希望能有一個“從易到難”的學習過程，能夠真正掌握開關電源的基本原理和設計方法。我最希望從書中獲得的是清晰的邏輯梳理，讓我能理解開關電源是如何通過周期性的開關動作，實現能量的存儲和釋放，從而達到電壓的升降。我希望書中能用圖文並茂的方式，將抽象的概念具象化，例如，如何通過一個簡單的例子來解釋 PWM（脈衝寬度調製）控製是如何工作的。我還特彆希望能瞭解一些關於功率器件（如 MOSFET）的選型原則，以及電感和電容在濾波和能量存儲方麵的作用。我希望書中能夠提供一些實用的設計技巧，例如如何根據輸齣功率和電壓要求，來初步估算關鍵元件的參數。我同樣關心開關電源的效率問題，希望能從書中找到一些提升效率的常用方法，以及在設計中需要注意的細節。我希望這本書能讓我覺得，開關電源的設計不再是“黑魔法”，而是可以通過係統學習來掌握的工程技術，並能為我以後在實際項目中獨立完成電源設計打下堅實的基礎。