電源電路設計技巧 丁誌強 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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丁誌強 著

圖書標籤:

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• SMPS
• 電源優化
• 電路分析
• 技術技巧
• 電子工程

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030374707

商品編碼：29659408845

包裝：平裝

齣版時間：2013-07-01

基本信息

書名：電源電路設計技巧

定價：58.00元

作者：丁誌強

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-07-01

ISBN：9787030374707

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《電源電路設計技巧》從實際應用齣發，在介紹電源電路工作原理的同時，重點講解電源電路的設計方法和技巧。《電源電路設計技巧》涉及目前廣泛使用的穩定電源電路，對電源電路進行實際的設計、製作，並對設計值和實驗結果進行比較，以驗證設計的正確性。
《電源電路設計技巧》可作為從事模擬技術開發及電路設計的技術人員的參考書，也可供工科院校相關專業師生參考閱讀。

目錄

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章 電源電路設計概要
1.1 電源電路正常運行纔能實現其功能
1.2 製作輸齣穩定電壓的電源電路
1.3 使用直流的兩種電源電路
1.4 設計實用電源係統須知
1.5 進行電源電路設計時有必要考慮負載的性質
1.6 直流穩定電源的發展趨勢
1.7 何謂理想的電源電路
1.8 電源電路的重要特性——效率
1.9 直流穩定電源設計的步是方式的選擇
第2章 並聯調節器
2.1 控製器件與負載並聯接入的並聯調節器
2.2 並聯調節器IC的使用方法
2.3 齊納二極管與並聯調節器IC的特性
第3章 三端調節器
3.1 串聯調節器簡介
3.2 典型的三端調節器
3.3 使用三端調節器IC時的注意事項
附錄 三端調節器的散熱設計
第4章 LDO調節器
4.1 輸入輸齣的電壓差小,LDO調節器也能運行
4.2 串聯調節器IC的使用方法
附錄 輸齣晶體管的接地形式
第5章 綫性調節器穩定運行
5.1 調節器産生振蕩的機理
5.2 調節器IC的振蕩原因
5.3 使調節器IC産生振蕩的實驗
附錄 波德圖的畫法
第6章 開關調節器的基礎
6.1 開關方式的特徵
6.2 基本結構與運行
6.3 損耗的原因與對策
6.4 開關調節器的種類
6.5 製作簡單的開關調節器
第7章 降壓型變換器的基本電路
7.1 降壓型變換器的電路
7.2 降壓型變換器的設計步驟
7.3 試製降壓型變換器
7.4 嘗試讓降壓型變換器運行
7.5 降壓型變換器實用化的條件
第8章 開關電源的電路形式
8.1 拓撲變換
8.2 電源電路的拓撲變換
8.3 各種電路的電壓轉換比
8.4 各種電路的特徵
第9章 降壓型變換器的實用電路
9.1 實用電源電路的功能
9.2 製作實用的降壓型變換器
9.3 基於功率MOSFET的實用降壓型變換器
9.4 目前采用的開關器件均是功率MOSFET
9.5 目前常用的降壓型變換器IC的例子
0章 升壓型變換器的實用設計
10.1 升壓型變換器的設計方法
10.2 試製升壓型變換器
10.3 升壓型變換器的改良
1章 升降壓型變換器
11.1 升降壓型變換器的設計
11.2 采用控製方式Ⅰ的升降壓型變換器
11.3 采用控製方式Ⅱ的升降壓型變換器
11.4 升降壓型變換器控製IC
2章 反轉型變換器與新型變換器
12.1 運行原理與特徵
12.2 反轉型變換器的設計與實驗
12.3 新型變換器的設計與實驗
12.4 反轉型/升降壓型/新型變換器的實用電路
3章 DC-DC變換器與效率
13.1 效率的計算方法
13.2 使用同步整流電路
13.3 同步整流電路的實驗
附錄 電源各部分損耗的計算方法
4章 高效率DC-DC變換器用IC
14.1 高開關頻率為4MHz的同步整流降壓型變換器LT3561
14.2 從0.3V開始運行的同步整流升壓型變換器TPS61200
14.3 大效率為96%的同步整流升降壓型變換器TPS63000
14.4 2A連續輸齣/寬輸入電壓範圍的同步整流升降壓型變換器LTC3533
5章 DC-DC變換器穩定運行
15.1 振蕩的原因
15.2 降壓型變換器的負反饋穩定性
15.3 通過仿真來預測穩定性
15.4 閉環增益的測量方法
15.5 通過實驗確認負反饋穩定性
15.6 確保穩定性的另一種方法
15.7 降壓型變換器的高頻開關
15.8 其他形式的DC-DC變換器
6章 DC-DC變換器的高速控製
16.1 基於電流模式控製的高速化
16.2 電流模式控製的實驗
16.3 實用的電流模式DC-DC變換器
16.4 基於ON/OFF控製的超高速DC-DC變換器
7章 電感器與變壓器
17.1 電學與磁學
17.2 安培定律與法拉第定律
17.3 磁性材料的性質
17.4 渦電流産生的損耗
17.5 求解電感器與變壓器的電感
17.6 求磁通密度
17.7 保存的能量與損耗
17.8 電感器概要
17.9 變壓器概要
附錄 什麼是電流互感器
8章 電阻和電容器的基礎知識
18.1 電阻
18.2 電容器
18.3 緩衝電路
18.4 降額
9章 電力半導體的基礎知識
19.1 高速二極管
19.2 雙極型晶體管
19.3 功率MOSFET
19.4 降額
第20章 印製電路闆的圖案設計
20.1 開關電源的輸齣噪聲
20.2 印製電路闆設計
參考文獻

作者介紹

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馬場清太郎
1971年 畢業於東京工業大學電子物理工學係
1971年至今　就職於Maker，從事各種電子電路的設計，經常嚮《晶體管技術》雜誌投稿
主要著作
《OPアンプによる実用迴路設計》（CQ齣版社）

文摘

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序言

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《電源電路設計：核心原理與實踐指南》 內容概述： 本書旨在為讀者提供一套全麵而深入的電源電路設計方法論，聚焦於其核心原理、關鍵技術以及實際應用中的挑戰與解決方案。本書不同於市麵上許多僅側重於具體器件選型或簡單電路搭積木式的書籍，它從根本上剖析瞭電源電路工作的物理機製，強調理論與實踐的緊密結閤，引導讀者構建紮實的理論基礎，並能靈活運用這些知識解決復雜的工程問題。 第一部分：電源電路基礎理論 本部分將從最基本也是最核心的概念入手，為讀者構建堅實的理論基石。 電能轉換的本質： 深入探討DC-DC、AC-DC、DC-AC等不同類型電能轉換的基本原理。我們將解釋能量如何在不同形式之間轉換，以及為何需要這些轉換。這部分將不僅僅是公式的堆砌，而是通過直觀的物理過程描述，幫助讀者理解能量流動的路徑和損耗的來源。 開關電源的基本拓撲結構： 詳細介紹Buck（降壓）、Boost（升壓）、Buck-Boost（升降壓）等基本開關電源拓撲的電路結構、工作模式和核心數學模型。我們將分析不同拓撲的優缺點，以及它們各自適用的場景。讀者將理解如何在這些基本拓撲的基礎上進行擴展和優化。 磁性元件的設計與選型： 詳細講解電感器和變壓器的設計原理、材料選擇、繞製工藝及其對電源性能的影響。我們將深入探討磁芯的損耗機製、飽和特性以及如何根據工作頻率、功率需求和電流紋波等參數進行閤理的設計。讀者將掌握如何根據實際需求計算和選擇閤適的磁性元件，並理解其在開關電源中的關鍵作用。 濾波理論與設計： 介紹輸入輸齣濾波器的設計原則，包括紋波抑製、瞬態響應和電磁乾擾（EMI）的控製。我們將探討不同類型的濾波器（LC、RC、EMI濾波器）的結構、工作原理以及參數計算方法。讀者將學習如何有效地降低電源輸齣紋波，提高電源的穩定性和可靠性。 反饋控製理論： 詳細闡述誤差放大器、補償網絡的設計，以及如何實現穩定可靠的電壓或電流控製。我們將從經典控製理論（PID控製器）齣發，逐步深入到更先進的控製策略，並結閤開關電源的非綫性特性，講解如何在實際電路中實現精確的動態響應和穩定的穩態輸齣。 第二部分：關鍵技術與高級設計 在掌握瞭基本原理後，本部分將聚焦於電源電路設計中的關鍵技術和更高級的設計方法。 功率器件的特性與選型： 深入分析MOSFET、IGBT、二極管等關鍵功率器件的導通損耗、開關損耗、耐壓、電流能力等參數，並講解如何根據具體應用場景進行最優選型。我們將探討不同類型的功率器件（如Si、SiC、GaN）的優劣勢，以及它們在不同工作條件下的錶現。 效率優化策略： 探討提高電源效率的各種方法，包括降低導通損耗、開關損耗、磁性元件損耗以及PCB布局優化等。我們將分析軟開關技術（ZVS、ZCS）的原理及其在提高效率方麵的優勢，並討論同步整流等技術。 EMI/EMC設計與抑製： 詳細講解電磁乾擾（EMI）的産生機理、傳播路徑以及抑製方法。我們將從PCB布局、屏蔽、濾波等多個層麵，提供切實可行的EMI/EMC設計指南，幫助讀者設計齣符閤相關標準的電源産品。 瞬態響應與動態性能優化： 深入分析電源的瞬態響應特性，以及如何通過優化反饋迴路和選擇閤適的輸齣電容等手段，改善電源的動態性能。我們將討論如何平衡瞬態響應速度和穩定性。 保護電路設計： 介紹過壓保護（OVP）、過流保護（OCP）、過溫保護（OTP）、欠壓鎖定（UVLO）等各種保護機製的設計原理和實現方法。讀者將學習如何設計一套完整的保護電路，確保電源和連接負載的安全。 多相交錯技術與均流技術： 探討如何通過多相交錯技術降低輸入輸齣電流紋波，提高功率密度，以及在並聯工作時如何實現電流的有效均分。 第三部分：實用設計案例與工程挑戰 本部分將通過具體的工程案例，將前兩部分所學的理論知識和技術方法落地，並討論實際工程中常見的挑戰。 高效率AC-DC轉換器設計： 以實際的AC-DC電源設計為例，詳細講解從規格定義、拓撲選擇、器件選型到PCB布局和測試驗證的整個流程。重點分析如何實現高功率因數（PFC）和高效率。 高性能DC-DC電源設計： 選取實際的DC-DC電源應用場景（如服務器電源、LED驅動電源），深入分析其設計中的關鍵問題和解決方案。 電源可靠性與測試： 討論影響電源可靠性的因素，如熱設計、元器件壽命、工藝質量等，並介紹各種電源測試方法，包括性能測試、可靠性測試和安規測試。 PCB布局與散熱設計： 強調PCB布局在降低EMI、優化散熱和提高性能方麵的重要性。我們將提供詳細的PCB布局指南，並討論有效的散熱設計技術，如散熱片選型、風扇選擇和熱仿真。 數字化電源控製： 介紹數字電源控製的基本原理、優勢以及在現代電源設計中的應用，包括數字PWM控製、數字環路補償和通信接口。 功率密度提升策略： 探討如何通過集成化設計、新型功率器件和先進的拓撲結構，實現更高功率密度，使電源體積更小、重量更輕。 本書的特點： 理論深度與工程實踐並重： 本書的編寫遵循“從原理到實踐”的邏輯，力求在理論講解清晰透徹的基礎上，提供豐富的工程實踐指導。 係統性與全麵性： 覆蓋瞭電源電路設計的各個關鍵環節，從基礎理論到高級技術，再到實際案例，形成一個完整的知識體係。 強調解決問題能力： 通過對實際工程挑戰的分析和解決方案的探討，培養讀者獨立解決復雜電源設計問題的能力。 豐富的圖示與公式推導： 配以大量的電路圖、波形圖和原理圖，以及必要的公式推導，使抽象的理論概念更易於理解。 適閤不同層次的讀者： 無論您是初學者還是有一定經驗的工程師，都能從本書中獲得有價值的知識和啓發。 本書不僅是一本技術手冊，更是一本思想的啓迪者，旨在幫助讀者在瞬息萬變的電子技術領域，構建穩固的電源設計根基，掌握應對未來挑戰的必備技能。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在模擬和數字電路交叉領域摸爬滾打多年的老兵，我對各種技術手冊和參考指南都有過涉獵，但這本書在講解思路上的獨到之處，讓我不得不佩服作者的功力。它不僅僅是在教你如何‘搭’一個電路，更重要的是在教你如何‘思考’一個電路的‘行為’。舉個例子，書中對EMI/EMC的章節處理方式非常精彩，它沒有簡單地羅列標準和濾波器的種類，而是從電磁場的耦閤機製入手，分析瞭哪些是主要的輻射源，哪些是主要的耦閤路徑，然後針對性地給齣瞭‘一招鮮’的應對策略。這種由宏觀到微觀，再迴歸到工程實踐的敘事結構，極大地提升瞭閱讀體驗。我特彆欣賞作者那種毫不藏私的態度，很多看似是行業內約定俗成的經驗和‘潛規則’，都被清晰地白紙黑字地寫瞭齣來，這對於初入行業的新人來說，無疑是一筆寶貴的財富。讀完後，我感覺自己對電源‘噪聲’的理解層次都提升瞭，不再是盲目地堆砌電容和磁珠，而是有方嚮性地去抑製和隔離。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書在討論復雜電源拓撲的穩定性分析時，運用瞭一種非常直觀的類比方法，這使得原本枯燥的環路分析變得生動起來。它將控製環路比作一個高精度自動駕駛係統，將不同的補償點比作對不同路況的反應策略。通過這種非電子工程背景的類比，即便是對PID控製理論不是特彆精通的讀者，也能快速把握核心的穩定性判據。更重要的是，它沒有止步於理論，而是緊密結閤瞭主流的PWM控製器芯片手冊，直接指齣在具體芯片的內部結構中，哪些引腳對應著環路分析中的哪個環節。這大大縮短瞭從理論到實際操作的轉化時間，讓讀者可以立即將書中的知識應用到手頭的項目中去。這本書的價值不在於它包含瞭多少電路圖，而在於它教會瞭讀者如何‘看透’電路圖背後的物理規律和設計意圖，這種思維能力的培養，纔是最寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

與其他側重於“介紹”新技術的書籍不同，這本《電源電路設計技巧》給我的感覺更像是一本“精進”手冊，它假設讀者已經具備瞭基礎的電子知識，然後直接切入到那些決定設計成敗的關鍵點上。書中對於功率器件的熱管理和可靠性預測部分，尤其讓我印象深刻。它不僅討論瞭如何計算熱阻，更深入到如何通過優化散熱路徑（例如，利用銅箔的導熱能力、選擇閤適的散熱墊片）來延長器件的平均無故障時間。有一個章節專門討論瞭“瞬態過流保護”的設計，書中提供的基於電流采樣和比較器的延遲模型，比標準的數據手冊推薦方法更為精細和可靠，這對於需要處理高動態負載的應用場景至關重要。總而言之，這本書的每一個章節都像是在解決一個真實的、具體的工程痛點，語言精煉，信息密度極高，讀完後有一種強烈的充實感，仿佛自己的“工具箱”瞬間升級瞭好幾個檔次。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓人大開眼界，尤其是對那些和我一樣，總是在調試電源模塊時感到束手無策的工程師來說，簡直就是及時雨。我記得上次為一個高精度ADC設計電源，怎麼都壓不低紋波，搞得我焦頭爛額。翻開這本書，作者對那些看似微不足道的細節，比如PCB布局中的地綫處理、元器件的選型標準，竟然都有非常詳盡的論述和實例分析。我印象特彆深的是關於開關電源的瞬態響應優化那一章，它沒有停留在枯燥的公式推導上，而是深入到如何通過調整補償網絡的不同參數來‘手感’式地改善係統穩定性的技巧。書裏提到瞭一種基於示波器探頭阻抗匹配的瞬態測試方法，這個小技巧直接解決瞭睏擾我好幾個月的問題，讓我的設計第一次達到瞭預期的性能指標。坦白說，市麵上很多電源設計書籍都過於偏重理論的羅列，或者隻關注最新、最酷的技術點，導緻實戰性不強，但這本書的立足點非常腳踏實地，它關注的是“如何把設計做成可以交付的産品”，這種務實精神貫穿始終，讓每一頁的閱讀都充滿瞭“原來如此”的頓悟感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也值得一提，這可能聽起來有點吹毛求疵，但對於一本技術工具書而言，閱讀的流暢度至關重要。圖錶的清晰度非常高，關鍵的波形圖和PCB走綫示意圖都做瞭放大處理，即便是那些復雜的交叉耦閤分析圖，也能一眼看齣核心的信號流嚮。我尤其喜歡它在每一個設計案例後附帶的“常見陷阱與規避”部分，這簡直是作者多年血淚教訓的濃縮精華。比如，它詳細分析瞭某些特定封裝的MOSFET在高速開關時可能齣現的“米勒平颱振蕩”現象，並給齣瞭在驅動器側和柵極位置的精確處理建議。我以前總是遇到這種莫名的次級振蕩卻找不到根源，現在終於明白瞭，原來是布局上一個微小的引腳電感導緻的。這種對實際工程問題的深度剖析，遠超齣瞭教科書的範疇，更像是一位經驗豐富的導師在手把手地帶你走過那些設計中的“雷區”。