新LED照明电源与制作开关电源 9787030305930 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘胜利 著

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• 电力电子
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• 电路分析
• 实用技术
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店铺： 广影图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030305930

商品编码：29688575918

包装：平装

出版时间：2011-05-01

基本信息

书名：新LED照明电源与制作开关电源

定价：68.00元

作者：刘胜利

出版社：科学出版社

出版日期：2011-05-01

ISBN：9787030305930

字数：

页码：

版次：5

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.640kg

编辑推荐

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内容提要

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　　刘胜利编著的《*LED照明电源与制作开关电源》重点介绍*LED照明电源的各种实用电路，主要是美信公司MAXIM产品，以及德州仪器、安森美、凌特、PI等多种结构的LED照明电源电路。LED在通用照明和背光显色两大市场，正盛现“双雄会师”的局面。本书特别指出：LED超长寿命、节能省电、彩色丰富、小巧抗振、亮度可调等突出特点，要想能充分发挥出来，都必须让所有LED驱动器的配套电源能够安全、可靠地工作。
　　《*LED照明电源与制作开关电源》可作为LED照明电源的众多设计、使用、维护工程师们的重要参考书。为早日全面推广绿色照明助一臂之力。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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智能照明的驱动基石：深入解析现代LED电源设计与高效开关电源原理 在当今科技日新月异的时代，LED照明技术正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从璀璨的城市夜景，到节能环保的家居照明，再到高科技的工业应用，LED以其出色的光效、长寿命和灵活性，成为了未来照明的必然选择。而驱动这一切的核心，便是高效、稳定且智能的LED电源。本书并非直接介绍特定书名的内容，而是着眼于LED照明产业蓬勃发展背后至关重要的技术基石——现代LED电源的设计原理与开关电源的精妙构造，为读者提供一个全面深入的技术视角。 第一章：LED照明的现状与未来展望 LED照明之所以能够颠覆传统照明行业，其核心优势在于其半导体发光特性。与白炽灯将电能转化为热能再发光不同，LED直接将电能转化为光能，因此具有极高的光电转换效率。本章将详细探讨LED在不同领域的应用现状，包括但不限于： 商业照明： 零售店面的商品展示照明、办公室的节能照明、酒店的氛围营造照明等，强调LED如何通过精准的光色控制和高显色性提升购物体验和工作效率。 家居照明： 智能家居系统中，LED的调光调色功能如何实现个性化家居氛围，以及智能控制系统与LED电源的联动。 公共照明： 城市道路照明、景观照明、隧道照明等，分析LED在提升亮度和降低能耗方面的巨大潜力，以及其在智能控制（如路灯亮度根据车流量自动调节）中的作用。 特殊应用： 植物照明、医疗照明、工业高显色性照明等，展示LED在特定行业中解决传统照明难题的创新应用。 同时，本章也将展望LED照明技术的未来发展趋势，例如： 更高光效和更长寿命： 新型LED芯片材料和封装技术的进步将继续推高LED的性能极限。 更智能化的控制： 物联网（IoT）与LED照明的深度融合，实现更精细、更人性化的光环境管理。 更广泛的应用领域： LED在显示技术、通信（可见光通信）等领域的拓展。 可持续发展与环保： LED的低能耗特性与电子垃圾回收处理的挑战。 第二章：LED驱动电源的基本要求与分类 LED作为一种半导体器件，其发光特性与电流密切相关，电压的微小变化可能导致电流发生显著变化，进而影响亮度甚至损坏LED。因此，为LED提供稳定、精确的电流是LED驱动电源的首要任务。本章将深入剖析LED驱动电源应具备的关键技术指标和设计考量： 恒流驱动： 这是LED驱动电源最核心的功能。本章将详细解释为何必须采用恒流驱动，并介绍几种常见的恒流控制原理，如电阻限流（低端）、电感限流（简易）、以及更精确的PWM（脉冲宽度调制）和PID（比例-积分-微分）等闭环控制。 效率： 驱动电源的效率直接关系到整个照明系统的能耗。高效率的电源可以最大限度地减少电能损耗，降低发热，延长器件寿命。 功率因数： 尤其是在交流供电的LED照明应用中，高功率因数可以减少对电网的谐波污染，提高电能利用率。 可靠性与寿命： LED照明系统通常需要长时间稳定运行，因此驱动电源的可靠性和长寿命设计至关重要，涉及元器件的选择、散热设计、安全防护等。 隔离与非隔离： 解释两种驱动方式的区别，各自的适用场景、优缺点，以及在安全性方面的考量。 EMI/EMC： 电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）是电子产品设计中不可忽视的部分，对于LED驱动电源而言，需要有效抑制其产生的电磁辐射，避免对周围电子设备造成干扰。 散热： 驱动电源在工作过程中会产生热量，良好的散热设计是保证其稳定运行和延长寿命的关键。 第三章：开关电源原理精讲：高效能的基石 开关电源（SMPS）以其高效率、体积小、重量轻等优势，已成为现代电子设备供电的首选技术，LED驱动电源更是广泛采用开关电源拓扑。本章将对开关电源的原理进行深入浅出的讲解： 开关电源的“开关”理念： 解释开关电源并非直接通过线性调整电压，而是通过快速开关来控制能量的传递，从而实现高效率。 核心工作原理： 整流滤波： 将交流电转换为直流脉动电。 PWM控制： 利用脉冲宽度调制技术，通过改变开关管的导通时间来调节输出电压或电流。 储能元件（电感与电容）： 讲解电感和电容在能量存储和传递中的关键作用。 反馈与稳压/稳流： 通过采样输出电压/电流，并与参考值进行比较，控制PWM信号，实现输出的稳定。 经典开关电源拓扑结构： Buck（降压）变换器： 将高电压转换为低电压，是最常见的拓扑之一。 Boost（升压）变换器： 将低电压转换为高电压。 Buck-Boost（升降压）变换器： 能够实现输出电压高于或低于输入电压。 Flyback（反激）变换器： 适用于中小功率，具有隔离功能的拓扑，在LED驱动中应用广泛。 Forward（正激）变换器： 适用于中等功率，效率较高。 LLC谐振变换器： 随着LED照明功率的提高，LLC等谐振变换器因其高效率、低EMI等优势而越来越受欢迎。 功率开关器件： MOSFET、IGBT等在开关电源中的作用与选择。 控制芯片（PWM控制器）： 介绍各种控制芯片的功能，以及如何根据需求选择合适的控制芯片。 第四章：LED驱动电源的典型设计方案与实例分析 在掌握了开关电源的基本原理后，本章将结合实际应用，介绍几种LED驱动电源的典型设计方案，并对一些实际的电路进行深入分析。 非隔离式恒流驱动设计： 基于简单电阻限流的早期方案（及其局限性）。 基于PWM控制的非隔离式恒流源设计，着重讲解其在低成本、小功率应用中的优势。 利用线性稳压器或开关稳压器作为恒流源的方案。 隔离式恒流驱动设计： 反激式（Flyback）LED驱动电源： 详细分析其电路结构、工作过程，包括初级侧和次级侧的设计，以及如何实现恒流输出。介绍隔离变压器的设计要点。 LLC谐振变换器LED驱动电源： 讲解谐振腔的设计，半桥或全桥拓扑，以及其在高功率、高效率LED驱动中的应用优势。 其他隔离式拓扑（如Forward，SEPIC等）在LED驱动中的应用。 多通道LED驱动电源设计： 针对RGBW等需要独立控制的LED应用，介绍如何设计一个能够同时驱动多个LED通道的电源，包括通道间的独立性、亮度控制等。 智能LED驱动电源设计： PWM调光： 介绍不同频率和占空比的PWM信号对LED亮度的影响，以及如何实现精确的PWM调光。 模拟调光： 基于0-10V或DALI协议的模拟调光原理。 数字通信接口： Bluetooth、Wi-Fi、Zigbee等无线通信技术与LED驱动电源的集成，实现远程控制和场景联动。 功率因素校正（PFC）技术： 讲解无源PFC和有源PFC的原理和实现，以及其在满足法规要求中的重要性。 第五章：LED驱动电源的关键元器件选型与设计考量 精良的元器件选型是保证LED驱动电源性能和稳定性的基础。本章将重点讨论在LED驱动电源设计中需要特别关注的关键元器件及其选型原则。 功率开关器件： MOSFET、IGBT等，关注其耐压、电流能力、导通电阻、开关速度等参数。 二极管： 肖特基二极管、快恢复二极管等，关注其正向压降、反向恢复时间等。 电感： 功率电感的设计、选型，关注其电感量、饱和电流、直流电阻（DCR）等。 电容： 输入/输出电容、滤波电容、谐振电容等，关注其容值、耐压、ESR（等效串联电阻）、温度特性等。 变压器/电感器： 隔离变压器、共模电感等的设计与选型，关注其匝比、漏感、耦合系数、磁芯材料等。 控制芯片： 针对不同应用需求，选择合适的PWM控制器、LED驱动IC。 PCB设计与散热： PCB布局： 强调高频开关电路的走线原则，减小寄生参数。 散热设计： 散热片、风扇、PCB散热孔等设计，以及热仿真分析。 可靠性与安全性设计： 过压保护、过流保护、过温保护。 短路保护。 绝缘与安规认证。 第六章：LED驱动电源的测试与故障诊断 一个完善的LED驱动电源产品，离不开严谨的测试与准确的故障诊断。本章将介绍LED驱动电源常用的测试方法和常见的故障现象及分析。 常用测试仪器： 示波器、电子负载、功率计、LCR表、EMI测试仪等。 关键性能测试项目： 输出电压/电流稳定性测试。 效率测试。 功率因数测试。 纹波与噪声测试。 EMI/EMC测试。 负载调整率与线电压调整率测试。 可靠性测试（如高低温循环、老化测试）。 常见故障现象及分析： 输出电压/电流异常（过高、过低、不稳定）。 无法启动或间歇性启动。 效率低下。 产生异常噪声。 过热。 EMI超标。 故障排除方法： 结合电路原理，对常见故障进行分析，并提供相应的排除思路。 通过对以上章节内容的系统学习，读者将能够深入理解现代LED照明系统中驱动电源的核心技术，掌握高效开关电源的设计原理和关键元器件的选型方法，为开发出高性能、高可靠性的LED照明驱动产品奠定坚实的技术基础。本书提供的是一个关于LED驱动电源和开关电源的宏观、详细的技术框架，旨在帮助读者构建一个完整的技术认知体系。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我一开始对这种看起来有点“工具书”气质的书兴趣不大，我更喜欢那种更偏向理论推导和数学模型的著作。然而，当我翻开这本书后，我对它的看法有了彻底的改变。这本书的行文风格非常务实，几乎每一页都在教你“如何做”和“为什么这样做”。它不像有些教材那样，上来就是一堆复杂的微分方程让你望而却步，而是通过实际的工程案例来反向推导出理论依据。比如，书中关于反激式（Flyback）拓扑的磁性元件设计部分，它详细拆解了如何根据输入输出电压范围、开关频率和最大占空比来确定磁芯材料、匝数比和气隙的计算过程，这种手把手的指导对于缺乏经验的工程师来说，价值无可估量。此外，书中对驱动电路和保护机制的讨论也十分细致，涉及到了过压保护（OVP）、过流保护（OCP）的阈值设定和实现方式，这些都是决定一个电源产品可靠性的生命线。读完后，我感觉自己对LED驱动电源的理解不再停留在“能点亮灯”的层面，而是上升到了“如何设计一个稳定、高效、寿命长的产品”的高度。

评分☆☆☆☆☆

说实话，市面上介绍开关电源的书籍汗牛充栋，但大部分都集中在传统的工控或适配器领域，专门针对LED照明这种高压直流输出、对动态响应要求极高的应用场景的深度书籍并不多见。这本书成功地填补了这一空白。它的优势在于对不同拓扑结构的优劣势进行了对比分析，比如从LLC谐振电源在隔离高压应用中的高效率表现，到 Buck-Boost 拓扑在宽输入电压范围下的适用性，都给出了明确的工程判断依据。更让我惊喜的是，书中还涵盖了数字控制在LED驱动中的应用，虽然篇幅可能不及其它章节那样详尽，但已经足够引导有兴趣的读者进入到基于DSP或MCU的电流环路实时调节领域。这种既有扎实模拟电路基础讲解，又不乏前沿数字技术介绍的结构，使得这本书的生命周期会很长，不会因为技术更新而迅速过时。它提供的是一套解决问题的思维框架，而非仅仅是几个固定的电路图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常独特，它不仅仅关注电源本身，更深入到了LED灯具系统的层面进行考量。很多电源书只谈功率转换，却忽略了LED对电流纹波的敏感性，以及在不同温度环境下驱动电流的漂移问题。这本书在这方面做了很好的补充，它用相当大的篇幅讨论了如何通过优化输出电容的选择和反馈环路的补偿设计，来最大限度地降低LED的频闪效应（Flicker），这在现今对光健康要求日益严格的市场环境下，是至关重要的一个课题。我尤其喜欢其中关于降额设计（Derating）的章节，作者强调了即使电路参数理论上能承受极限值，但在实际的长期运行中，为了保证LED芯片的寿命和光衰，必须预留足够的裕量。这种从系统可靠性角度出发的审视方式，让这本书的实用价值远超一本单纯的电路设计手册，更像是一本产品化的指南，让读者在设计之初就考虑到未来可能出现的所有工况。

评分☆☆☆☆☆

从一个老电子人的角度来看，这本书的价值在于它对“细节决定成败”的深刻理解。很多教科书会忽略掉那些看似微小的元件选型对整体性能的影响，但这本书却花费了大量篇幅去讨论电解电容的ESR随温度和频率的变化，以及对环路响应的影响。它没有回避复杂的工程权衡问题，例如，如何在高效率和高功率密度之间找到最佳平衡点，或者在成本约束下如何选择合适的磁性元件制造工艺。作者似乎非常了解读者在实际调试过程中会遇到的各种棘手问题，比如PCB走线的寄生电感如何影响开关节点波形，以及热斑效应如何导致元件早期失效。这种高度的工程实践导向，让这本书读起来非常“接地气”，不是那种高高在上的理论说教，而是像一位经验丰富的导师在你身边手把手指导你走完整个设计流程，每一个关键决策点都有详尽的论证和建议，非常值得深入研读。

评分☆☆☆☆☆

这本新上市的《LED照明电源与制作开关电源》真的是让我眼前一亮，尤其是对于我们这种长期在电子设计领域摸爬滚打的人来说，简直就是一本及时雨。首先，这本书的编排逻辑非常清晰，从基础的开关电源原理讲起，逐步深入到LED驱动的特殊性，然后才是具体的电路设计和实践操作。我特别欣赏作者在讲解MOS管开关损耗和热管理部分时的深度，那可不是一般入门书籍能做到的。他没有停留在概念的罗列，而是结合了最新的SiC和GaN器件的特性来分析，这对于追求高效率、高功率密度的现代电源设计者来说太重要了。书中对EMI/EMC的分析也做得非常到位，实操案例中展示了如何通过合理的布局和滤波设计来通过严格的EMC测试，避免了许多新手在实际产品化过程中容易踩的坑。这本书的图示质量非常高，很多电路框图和波形图都清晰地标明了关键工作点和时序关系，这比光看文字描述要直观得多，可以说是把理论和工程实践完美地结合在了一起，绝对是工具书级别的存在。