模塊電源外圍電路設計要點及應用實例 周誌敏著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

周誌敏著 著

圖書標籤:

• 模塊電源
• 開關電源
• 外圍電路
• 設計
• 應用實例
• 電源管理
• 電子工程
• 周誌敏
• 電路設計
• 電源係統

店鋪： 品讀天下齣版物專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121313851

商品編碼：29439925294

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

售價：37.9元,便宜10.1元,摺扣78

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

---

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

---

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

---

作者介紹

---

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

---

序言

---

模塊電源外圍電路設計要點及應用實例（周誌敏著） 內容簡介 《模塊電源外圍電路設計要點及應用實例》一書，由周誌敏先生傾力編著，旨在深入剖析模塊電源在實際應用中至關重要的外圍電路設計環節。本書不僅係統梳理瞭模塊電源外圍電路的理論基礎、關鍵技術和設計原則，更通過大量詳實的案例分析，為讀者提供瞭切實可行的設計思路和解決方案。本書適閤從事電源設計、電子工程、産品研發的工程師，以及對模塊電源技術感興趣的在校學生和技術愛好者閱讀。 第一章 模塊電源概述 本章首先為讀者構建模塊電源的宏觀認知框架。我們將從模塊電源的基本概念入手，闡述其相對於傳統分立式電源的優勢，例如高集成度、標準化、易於使用和可靠性等。隨後，我們將深入探討模塊電源的工作原理，簡要介紹其內部的核心拓撲結構，如 Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback、Forward 等，並簡要分析它們各自的特點和適用場景。 緊接著，本章將詳細闡述模塊電源的關鍵技術指標，包括輸入電壓範圍、輸齣電壓、輸齣電流、效率、紋波噪聲、瞬態響應、穩態精度、可靠性（MTBF）、保護功能（過壓、欠壓、過流、過溫）以及電磁兼容性（EMC）等。理解這些指標是進行外圍電路設計的基礎，它們直接關係到整個電源係統的性能和穩定性。 最後，本章將對模塊電源在不同領域的應用進行廣泛介紹，例如通信設備、工業控製、醫療儀器、消費電子、汽車電子、新能源等。通過這些應用示例，讀者能夠初步瞭解模塊電源的廣泛適用性以及在外圍電路設計中需要考慮的特定行業要求。 第二章 模塊電源外圍電路設計基礎 本章是本書的核心基礎篇，將深入講解模塊電源外圍電路設計的必備知識。 2.1 輸入端設計 輸入濾波： 詳細介紹輸入濾波器的作用，包括抑製電網噪聲、防止模塊電源自身産生的高頻噪聲嚮外傳播，以及提高係統的EMC性能。我們將討論不同類型的輸入濾波器，如 LC 濾波器、RC 濾波器、EMI 濾波器等，分析它們的構成、設計參數（如截止頻率、衰減特性）以及如何根據應用場景選擇閤適的濾波器。 輸入保險絲與限流電阻： 講解保險絲在保護模塊電源和整個係統免受過流損壞中的關鍵作用，包括保險絲的選擇原則（額定電流、分斷能力、響應時間等）以及串聯限流電阻的設計考量。 輸入電容： 深入分析輸入電容的作用，包括作為能量緩衝、吸收輸入電流紋波、降低輸入阻抗等。我們將討論不同類型輸入電容（如陶瓷電容、電解電容、鉭電容）的特性、選型原則（容量、耐壓、ESR、ESL、工作溫度、壽命等）以及如何進行容量和數量的計算。 輸入欠壓鎖定（UVLO）： 闡述輸入欠壓鎖定功能的必要性，防止模塊電源在輸入電壓過低時工作，從而避免損壞或性能下降。我們將講解 UVLO 的實現方式和設計參數的設定。 浪湧保護： 介紹輸入端的浪湧保護設計，如使用瞬態電壓抑製器（TVS）、氣體放電管（GDT）等，以應對電網的瞬間高壓衝擊。 2.2 輸齣端設計 輸齣濾波： 詳細介紹輸齣濾波器的設計，其主要目的是降低模塊電源的輸齣紋波和噪聲，提高輸齣電壓的穩定性。我們將深入探討 LC 濾波器、RC 濾波器、增加額外的輸齣電容等多種濾波方案，分析它們的濾波原理、設計方法（如計算濾波電感和電容值）以及如何根據應用對紋波和噪聲的要求進行選擇。 輸齣電容： 詳細闡述輸齣電容的作用，包括穩定輸齣電壓、吸收瞬態負載電流變化、降低輸齣紋波等。我們將討論不同類型輸齣電容（陶瓷電容、電解電容、聚閤物電容等）的特性、選型原則（容量、ESR、ESL、耐壓、紋波電流承受能力、壽命等）以及如何根據負載變化和動態響應要求進行容量和數量的計算。 瞬態響應補償： 講解如何通過優化輸齣電容的類型、容量和布局，以及可能的情況下使用額外的補償電路，來改善模塊電源的瞬態響應性能，使其在負載快速變化時輸齣電壓穩定。 輸齣電流檢測與保護： 介紹輸齣過流保護（OCP）和短路保護（SCP）的設計。我們將詳細講解不同類型的電流檢測方法（如電流采樣電阻、檢測IC、電感電流檢測等），以及過流保護的觸發閾值設定和保護模式（如逐周期限流、打嗝模式、鎖死模式）的選擇。 輸齣過壓保護（OVP）： 講解輸齣過壓保護電路的設計，包括如何利用穩壓二極管、TL431等元器件檢測輸齣電壓，並觸發保護動作，防止因模塊電源故障導緻輸齣電壓異常升高而損壞負載。 軟啓動： 闡述軟啓動電路的作用，即在模塊電源上電瞬間，逐步升高輸齣電壓，避免産生過大的浪湧電流，對輸入端和負載造成衝擊。介紹軟啓動的實現方式。 均流設計（針對多路輸齣）： 如果模塊電源有多路輸齣，本節將探討如何設計均流電路，確保各路輸齣電流分配均勻，避免單路過載。 2.3 驅動與控製電路外圍 使能（Enable/ON-OFF）控製： 詳細講解使能引腳的功能，如何通過外部信號控製模塊電源的開啓和關閉，以及如何設計簡單的使能控製電路，包括使用上拉/下拉電阻、光耦隔離等。 反饋信號處理： 對於需要外部調整輸齣電壓的模塊電源，本節將討論如何對反饋信號進行處理，例如通過外部電阻分壓器來設定輸齣電壓，以及如何根據應用需求進行精度和穩定性的設計。 遠程開關控製： 介紹如何實現遠程控製模塊電源的開啓和關閉，包括使用繼電器、MOSFET 等。 狀態指示： 講解如何設計狀態指示電路，如通過 LED 指示電源工作狀態（正常、故障等）。 2.4 散熱與布局設計 散熱考慮： 深入分析模塊電源在工作過程中産生的熱量，並詳細講解散熱設計的重要性。我們將討論不同的散熱方法，如自然對流、強製風冷、導熱矽脂、散熱片等的選擇與設計。 PCB 布局原則： 強調良好的 PCB 布局對電源性能的影響。我們將詳細闡述高頻信號走綫、大電流路徑、輸入輸齣電容的擺放、地綫連接、EMI 抑製等方麵的布局原則，以確保模塊電源的穩定運行和良好的電磁兼容性。 第三章 典型模塊電源應用電路設計實例 本章將理論與實踐相結閤，通過具體的應用場景，詳細展示模塊電源外圍電路的設計過程。 3.1 通信設備供電解決方案 低噪聲、高穩定度供電： 針對對輸齣紋波和噪聲要求極高的通信設備，設計一套完整的輸入濾波、輸齣濾波和穩壓控製外圍電路。 多路輸齣與電壓排序： 在多路輸齣的通信設備中，如何設計輸齣電壓的排序電路，確保各路電源按照預設順序啓動和關閉。 熱插拔與冗餘設計： 針對需要高可靠性的通信設備，介紹如何設計熱插拔和冗餘電源方案。 3.2 工業控製係統供電 寬輸入電壓範圍與強抗乾擾能力： 針對工業現場復雜的電磁環境，設計能夠適應寬輸入電壓波動，並具備優良抗乾擾能力的供電係統。 高可靠性與故障診斷： 探討如何設計具有故障檢測、報警和冗餘備份功能的供電方案，以確保工業控製係統的穩定運行。 集成化設計與空間優化： 在空間受限的工業設備中，如何通過閤理的元器件選擇和布局，實現緊湊高效的供電設計。 3.3 醫療儀器供電 隔離與安全設計： 詳細講解醫療儀器中對隔離和安全性能的嚴苛要求，包括如何選擇隔離型模塊電源，以及設計滿足醫療標準的輸入輸齣隔離和接地方案。 低紋波與低噪聲： 針對精密醫療設備，如何設計超低紋波和低噪聲的輸齣電路，避免對敏感測量信號造成乾擾。 可靠性與長壽命： 探討醫療儀器對電源可靠性和長壽命的要求，以及如何在設計中予以體現。 3.4 汽車電子應用 寬溫工作與汽車電壓波動： 針對汽車復雜的工作環境和電源電壓變化，設計能夠承受寬溫、低壓啓動和高壓尖峰的電源解決方案。 EMI/EMC 要求： 詳細介紹汽車電子對 EMI/EMC 的特殊要求，以及如何在輸入端和輸齣端進行設計以滿足這些標準。 過流、過溫保護： 針對汽車應用中的高功率需求和潛在故障，設計有效的過流、過溫保護機製。 3.5 消費電子産品電源設計 成本控製與高性價比： 在消費電子領域，如何平衡性能與成本，選擇性價比高的模塊電源和外圍元器件。 小型化與集成化： 針對空間有限的消費電子産品，如何實現電源模塊的緊湊化設計。 用戶友好性與安全性： 討論如何設計用戶友好且安全的電源接口和保護功能。 第四章 模塊電源外圍電路設計中的疑難問題與對策 本章將針對實際設計中可能遇到的常見難題，提供分析和解決方案。 高頻噪聲抑製技巧： 深入分析各種噪聲的産生機理，並提供有效的抑製方法，包括布局優化、屏蔽、濾波元件的選擇和放置等。 瞬態響應不足的分析與改進： 針對輸齣電壓在負載變化時響應慢、超調大的問題，從電容選型、布局、補償電路等方麵進行分析和優化。 EMI/EMC 問題排查與解決： 提供係統性的 EMI/EMC 問題排查流程，並給齣具體的解決方案，如濾波器設計、接地處理、屏蔽措施等。 熱設計與散熱優化： 針對模塊電源過熱問題，提供詳細的熱分析方法和散熱改進策略。 可靠性設計與故障分析： 探討如何從設計源頭提高模塊電源係統的可靠性，以及如何對已發生的故障進行分析和總結。 選擇閤適的模塊電源： 如何根據具體應用需求，從眾多模塊電源産品中選擇最閤適的型號，並與外圍電路進行匹配。 第五章 附錄 常用電子元器件選型指南： 提供常用電阻、電容、電感、二極管、三極管、MOSFET 等元器件的選型參數和注意事項。 常用模塊電源製造商及其産品介紹： 簡要介紹市場上主流的模塊電源製造商及其産品係列，為讀者提供選型參考。 相關標準與規範： 列舉與電源設計相關的國傢標準、行業標準和國際標準。 本書力求理論的嚴謹性與實踐的可操作性並重，通過周誌敏先生豐富的實踐經驗和深入的分析，幫助讀者在模塊電源外圍電路的設計過程中少走彎路，快速掌握關鍵技能，最終設計齣穩定、高效、可靠的電源係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我稱道的地方在於其“實戰性”和“前瞻性”。作者並沒有停留在理論層麵，而是將大量的實際應用經驗融入其中，使得書中的每一個設計要點都有其存在的必然性和實際意義。例如，在講解“電源完整性”（Power Integrity）時，作者深入分析瞭PCB走綫、過孔、地平麵等因素對電源噪聲的影響，並提供瞭具體的優化方法，這對於設計高密度、高性能的電子産品來說至關重要。 此外，書中還對一些新興的電源技術和設計趨勢進行瞭探討，例如如何提高電源效率以滿足日益嚴格的能效標準，如何利用數字電源技術實現更智能化的電源管理等。這些內容讓我能夠站在更高的維度去思考模塊電源的設計，為未來的技術發展做好準備。總而言之，《模塊電源外圍電路設計要點及應用實例》是一本不可多得的優秀技術書籍，它不僅能夠幫助我們解決當下設計中的難題，更能啓發我們對未來技術發展的思考。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的結構設計非常閤理，邏輯性極強。它並沒有一開始就堆砌大量的技術細節，而是循序漸進地引導讀者進入模塊電源外圍電路設計的世界。從基礎的電源拓撲選擇，到關鍵的元器件參數計算，再到復雜的 EMI/EMC 設計和熱管理，每一個環節都講解得鞭闢入裏。作者在講解過程中，經常會引用一些真實的工程案例，通過分析這些案例中的成功經驗和失敗教訓，讓讀者能夠更直觀地理解理論知識的實踐意義。 我特彆喜歡書中關於高頻開關電源的EMI（電磁乾擾）解決方案的章節。很多工程師在設計過程中都頭疼EMI問題，這本書給齣瞭非常係統性的分析和指導。作者詳細講解瞭EMI的産生機理，以及如何通過閤理的PCB布局、屏蔽、濾波和接地等手段來抑製EMI。此外，書中還提供瞭一些常用的EMI測試方法和標準，這對於我們進行産品認證非常有價值。總而言之，這本書不僅是一本技術手冊，更是一本實用的工程指南，能夠幫助我們少走彎路，提高設計效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它深入挖掘瞭模塊電源設計的“痛點”，並給齣瞭切實可行的解決方案。在實際的電源設計過程中，除瞭核心的拓撲結構和主電路設計，外圍電路的細節往往決定瞭整個電源的性能和可靠性。本書恰恰聚焦於這些容易被忽視但至關重要的方麵。例如，關於輸入端和輸齣端的濾波設計，書中不僅僅是講解瞭LC濾波的原理，更深入地分析瞭不同類型電感的飽和電流、Q值、直流電阻以及不同類型電容的ESR、ESL對濾波效果的影響。 我還特彆關注瞭書中關於熱管理的章節。模塊電源在工作時會産生大量的熱量，如何有效地散熱是保證其長期穩定運行的關鍵。作者在這一部分詳細介紹瞭各種散熱方法的原理和應用，包括自然散熱、強製風冷、液冷等，並給齣瞭具體的計算方法和設計指導。這對於我設計大功率模塊電源時非常有幫助，避免瞭因散熱不良導緻的設計失敗。書中的應用實例也非常貼切，能夠幫助我快速理解不同場景下的最佳設計策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是太讓我驚喜瞭！作為一名電子工程師，我一直在尋找一本能夠深入淺齣講解模塊電源外圍電路設計精髓的書籍，而周誌敏老師的這本《模塊電源外圍電路設計要點及應用實例》絕對滿足瞭我的需求。書中不僅僅是羅列公式和理論，更重要的是它從實際應用的視角齣發，剖析瞭每一個外圍電路設計的關鍵點。比如，在講解濾波電路時，作者並沒有僅僅停留在LC濾波的理論推導，而是深入分析瞭不同種類電容（陶瓷、電解、鉭電容）在不同應用場景下的選擇依據、ESR（等效串聯電阻）的影響，以及如何通過閤理的布局和接地來最大程度地抑製高頻噪聲。這一點對於我實際調試中遇到的各種EMI（電磁乾擾）問題非常有幫助。 我尤其欣賞書中關於保護電路的詳細闡述。過壓保護、過流保護、欠壓保護，每一個章節都提供瞭多種實現方案，並且清晰地對比瞭它們的優缺點，例如使用TL431作為精密電壓基準的優勢，以及如何通過肖特基二極管和P-MOSFET構成的反嚮保護電路的細節。作者還特彆強調瞭PCB布局對保護電路性能的重要性，比如如何避免信號串擾，如何保證大電流路徑的低阻抗等，這些都是我在實際工作中經常會忽略但又至關重要的地方。書中提供的豐富應用實例，更是讓我能夠將理論知識與實際操作相結閤，快速理解不同模塊電源在不同應用場景下對保護電路的不同側重點。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書在講解一些復雜概念時，用瞭非常形象的比喻和生動的語言，大大降低瞭理解門檻。這對於我這種經驗相對有限的工程師來說，無疑是一大福音。例如，在講解“瞬態響應”時，作者用“水龍頭突然擰開/關上”來類比，非常直觀地說明瞭電容的充放電過程以及對負載變化引起的電壓波動的影響。書中還提供瞭很多實用的設計經驗和技巧，比如如何選擇閤適的旁路電容、如何優化PCB布局以減小寄生參數等，這些都是在教科書中很難學到的寶貴知識。 令我印象深刻的是，書中針對不同應用領域（如工業控製、醫療設備、通信係統等）的模塊電源設計，都提供瞭詳細的分析和案例。這使得讀者能夠根據自己的實際需求，找到最適閤的設計方案。作者在講解過程中，也充分考慮到瞭成本和效率之間的權衡，給齣瞭很多具有實際參考價值的建議。總的來說，這本書內容翔實，講解生動，非常適閤作為模塊電源外圍電路設計的入門和進階讀物。