开关电源设计

开关电源设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:519
译者:
出版时间:2010-6
价格:98.00元
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isbn号码:9787121110818
丛书系列:
图书标签:
  • 开关电源
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具体描述

《开关电源设计(第3版)》为二十几年来世界公认最权威的电源设计指导著作《开关电源设计》的再版(第三版)。书中系统地论述了开关电源最常用拓扑的基本原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈稳定性和驱动保护等。《开关电源设计(第3版)》在讲述的过程中应用教学式、How & why方法,讨论时结合了大量设计实例、设计方程和图表。《开关电源设计(第3版)》同时涵盖了开关电源技术、材料和器件的最新发展等内容。

《开关电源设计(第3版)》的主要特色内容包括:各种最常用开关电源拓扑设计、解决日常设计难题所需的基础知识、变压器及磁设计原理的深入分析,以及在第二版基础上补充的电抗器设计和现代高速IGBT的最佳驱动条件等。

《开关电源设计(第3版)》可作为学习、研究高频开关电源的高校师生的教材,并可作为从事开关电源设计、开发的工程师的设计参考资料。

《电力电子变换基础:从理论到实践的深度探索》 图书简介 本书旨在为读者提供一套全面而深入的电力电子变换技术知识体系,重点聚焦于现代电力电子系统设计与实现中的核心理论、关键拓扑结构、器件选择以及控制策略。全书内容覆盖了从基础概念到尖端应用的完整链条,力求使读者不仅掌握“如何做”,更能理解“为何如此做”。 第一部分:电力电子学基础与元件特性 本部分奠定了电力电子领域所需的数学和物理基础。首先回顾了半导体器件的导通、关断机理,深入剖析了功率MOSFET、IGBT、SiC MOSFET以及超快恢复二极管在实际工作条件下的损耗模型、热管理需求和可靠性考量。对于新型宽禁带半导体材料(如SiC和GaN)的特性及其对开关频率、功率密度提升带来的影响,进行了详尽的对比分析和应用案例探讨。 接着,详细阐述了开关过程中的寄生效应。包括封装引线电感、PCB走线电感对开关速度和EMI/EMC的影响,以及如何通过布局设计、去耦策略有效抑制振荡与过冲。同时,系统介绍了驱动电路的设计原则,特别是高压驱动和低压驱动的隔离技术,以及死区时间优化对系统效率和热应力的平衡影响。 第二部分:经典与现代功率变换拓扑结构解析 电力电子变换的核心在于拓扑结构的选择与优化。本书对主流的DC-DC变换器进行了深入的理论分析和拓扑演化梳理。 DC-DC变换器: 我们不仅复习了传统的Buck、Boost、Buck-Boost变换器的工作原理、平均状态空间模型(ASMM)和传递函数推导,更侧重于分析它们在高压比、高效率、双向性等特殊应用场景下的局限性。随后,重点探讨了高频化、高功率密度的关键拓扑,如LLC谐振变换器、LCC谐振变换器及其在软开关(ZVS/ZCS)实现上的精确条件分析。对于高功率密度应用,半桥、全桥拓扑的电流应力、电压应力分析被详尽阐述,并引入了先进的级联H桥(CHB)和多电平变换器概念,以应对高电压直流母线应用的需求。 AC-DC与DC-AC变换: 对于交流侧输入,本书详细分析了无源PFC(功率因数校正)和有源PFC(如Boost PFC、Vienna整流器)的拓扑选择、谐波抑制和功率因数指标的提升路径。有源PFC的电流整形控制策略(如滞环控制、平均电流控制)的数学建模和实现细节被清晰呈现。 在DC-AC逆变部分,聚焦于单相和三相并网逆变器(电压源型逆变器VSI)的设计。讨论了脉冲宽度调制(PWM)技术,包括SPWM、SVPWM(空间矢量脉宽调制)的原理、计算以及其对输出电压谐波频谱的影响。此外,对于电池储能系统或电机驱动中常见的DC-AC双向变换,双PWM策略和电流环、电压环的级联控制架构进行了透彻的讲解。 第三部分:系统级控制与环路设计 系统的稳定性和动态性能主要取决于控制器的设计。本书将控制理论应用于电力电子系统,强调实际系统的辨识与建模。 系统建模与辨识: 详细介绍了如何利用小信号模型对各类变换器(如CCM/DCM模式下的Buck、LLC谐振)进行精确建模。辨识过程包括开环传递函数的测量方法和线性化处理。对于非线性系统,如滞环控制系统,分析了其内在的周期性震荡特性。 反馈控制器的设计: 重点阐述了PID控制器的设计流程,包括补偿器的结构、增益的确定以及对系统稳定裕度的影响(如相位裕度和增益裕度)。除了传统的PID,本书还引入了先进的控制技术,如内环电流控制、外环电压控制的级联设计,以及如何使用C2/C3补偿器来优化系统的瞬态响应和抑制高频噪声。对于高精度场合,讨论了前馈控制、下垂控制(Droop Control)在并联系统中的应用。 数字控制与实现: 深入探讨了数字控制器的实现细节,包括采样周期的选择对带宽和控制精度的影响、量化误差的分析,以及如何应用SVPWM算法的查找表和实时计算。详细介绍了DSP或高性能微控制器(MCU)在电源控制中的应用,包括中断管理、死区插入和故障保护逻辑的设计。 第四部分:热管理、可靠性与电磁兼容(EMC) 一个成功的电力电子产品必须具备良好的热设计和EMC性能。 热设计与可靠性: 系统分析了功率器件、磁性元件和电容器的热路径。介绍了热阻、结温的计算方法,以及散热片(Heatsink)、热管(Heatpipe)等散热技术的选择依据。通过寿命模型(如Arrhenius模型),预测了关键元件在不同工作温度下的可靠性指标(MTBF)。 电磁兼容性(EMC): 详细剖析了开关电源产生的传导和辐射干扰的来源。针对性地介绍了滤波器的设计原理,包括共模(CM)和差模(DM)滤波器的选择与设计。重点阐述了PCB布局对高频电流回路的约束,以及屏蔽、接地策略在降低辐射发射中的关键作用。 总结 本书内容结构严谨,理论推导详尽,同时结合了大量工程实例和设计流程指导,旨在帮助工程师和高级学生构建一个坚实的电力电子系统设计框架,能够独立应对复杂电源系统的挑战。

作者简介

目录信息

读后感

评分

这本书较第二版,内容新颖了许多,但是不足之处就是中文版翻译的不好,很多错误!内容都是开关电源的基础知识与概念,初学者可以看看,是做电源的指导书之一吧! 本书系统地论述了开关电源电路的功率转换和脉宽调制原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈的稳定性和驱动保护等内...

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这本书较第二版,内容新颖了许多,但是不足之处就是中文版翻译的不好,很多错误!内容都是开关电源的基础知识与概念,初学者可以看看,是做电源的指导书之一吧! 本书系统地论述了开关电源电路的功率转换和脉宽调制原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈的稳定性和驱动保护等内...

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这本书较第二版,内容新颖了许多,但是不足之处就是中文版翻译的不好,很多错误!内容都是开关电源的基础知识与概念,初学者可以看看,是做电源的指导书之一吧! 本书系统地论述了开关电源电路的功率转换和脉宽调制原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈的稳定性和驱动保护等内...

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这本书较第二版,内容新颖了许多,但是不足之处就是中文版翻译的不好,很多错误!内容都是开关电源的基础知识与概念,初学者可以看看,是做电源的指导书之一吧! 本书系统地论述了开关电源电路的功率转换和脉宽调制原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈的稳定性和驱动保护等内...

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这本书较第二版,内容新颖了许多,但是不足之处就是中文版翻译的不好,很多错误!内容都是开关电源的基础知识与概念,初学者可以看看,是做电源的指导书之一吧! 本书系统地论述了开关电源电路的功率转换和脉宽调制原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈的稳定性和驱动保护等内...

用户评价

评分

老实说,我原本满怀期待地入手了这本《开关电源设计》,希望能在这本书里找到关于如何构建稳定、高效、低噪声的电源系统的实用技巧。然而,当我仔细阅读后,发现书中更多的是对“为什么开关电源会成为主流”的宏观阐述,以及一些非常基础的原理介绍。 我特别想从书中学习如何进行精准的反馈环路设计,如何计算补偿元件的参数,以确保电源在各种负载条件下都能稳定工作,并且具有良好的动态响应。书中虽然提到了反馈的重要性,但对于具体的补偿网络设计,例如PID控制器的参数整定,或者使用波特图分析环路稳定性等,都几乎没有涉及,这让我感到非常遗憾。 对于PCB布局,我认为这是开关电源设计中不可忽视的环节,它直接影响到电源的性能和可靠性。我期待书中能够提供一些关于关键走线(如高频电流回路)、元件布局、接地策略等方面的详细指导,以及一些避免寄生参数影响的技巧。然而,书中在这方面的论述,仅仅是泛泛地提到了“注意布局”,并没有提供任何具体的参考和建议。 在电磁兼容性(EMC)方面,这是一个让许多工程师头疼的问题。我希望书中能够深入讲解EMI的产生机制,以及如何通过电路设计和PCB布局来有效抑制EMI。例如,如何设计合适的差模和共模滤波器,如何处理高频电流回路的辐射等。这本书对EMC的讨论,只能算是浅尝辄止,远不能满足实际设计的需求。 总而言之,这本书更像是一篇关于开关电源“发展史”和“基本常识”的论文,它告诉你开关电源是什么,它解决了什么问题,但并没有深入到“如何去做”的技术层面。如果你想获得一套可行的设计方法论,这本书可能并不能给你太多帮助。

评分

这本书的书名是《开关电源设计》,我拿到手的时候,满心期待着里面能够讲解各种复杂的电路原理,比如MOSFET的驱动、电感的选型、滤波器的设计等等。然而,当我翻开目录,发现内容并没有朝着我预期的技术深度发展。书里花了大量的篇幅在讲开关电源的基本概念,比如什么是降压、升压、升降压,以及它们的简单框图。这部分内容对于初学者来说或许有点帮助,但对于已经有一定电子基础,或者想深入了解开关电源设计细节的读者来说,显得过于浅显。 我特别想从书里学到如何根据具体需求,比如输出功率、输入电压范围、效率要求等,来选择合适的拓扑结构,并且在实际设计中进行元件的精确计算。例如,我想知道如何根据输出电流和允许的纹波来计算输出电容的ESR,或者如何通过分析开关损耗来选择最优的开关频率。然而,书中对这些关键的工程设计考量着墨甚少,更多的是泛泛而谈,没有给出具体的计算公式和详细的设计步骤。 这本书的插图和图表也让我有些失望。虽然有一些基本的电路示意图,但对于一些复杂的波形分析、功率损耗的分布图,或者PCB布局的建议,书中提供的图例要么不够清晰,要么就过于简化,无法真正帮助我理解其中的设计考量。我期望能够看到更专业的、能够直观展示电路工作状态的仿真图,或者实际PCB板上的一些关键细节展示,来学习如何避免EMI问题,或者如何进行热设计。 我购买这本书的初衷是希望能掌握一套系统性的开关电源设计方法论,从理论推导到实际应用,能够独立完成一个小型开关电源的设计任务。然而,这本书更像是一本科普读物,介绍了一些基本概念,但缺乏深入的工程实践指导。例如,书中对于器件的选型,只是简单地提到了需要注意耐压、电流等参数,但没有给出详细的选型表格或者基于不同应用场景的选型指南。 最后,这本书的语言风格也比较平淡,缺少一些能够激发读者兴趣和深入思考的案例分析。例如,可以加入一些真实项目中遇到的疑难杂症,以及作者是如何通过巧妙的设计来解决这些问题的。同时,书中对一些高级主题,如同步整流、多相并联、LLC谐振变换器等,也只是点到为止,没有深入探讨其工作原理和设计要点,这让我觉得这本书在广度和深度上都有待提升。

评分

坦白说,我本来以为这本《开关电源设计》会是一本深入浅出的技术宝典,能够带我领略开关电源设计的精妙之处。然而,翻开第一页,我就被一股浓浓的“概念轰炸”给淹没了。书中似乎认为读者对开关电源一无所知,于是花了大量笔墨去解释“什么是电源”、“什么是开关”、“什么是直流”、“什么是交流”这些极其基础的物理概念,感觉像是给完全没有电子背景的人写的入门科普。 我本来期待的是能够学习到如何巧妙地利用磁性元件来存储和释放能量,如何设计出高效率的能量转换电路。比如,如何根据负载需求来精确计算电感的参数,包括电感量、饱和电流、直流电阻等,以及如何通过选择合适的磁芯材料来优化电感的性能。书中对此的阐述却非常模糊,更多的是停留在“电感很重要”这样的泛泛之谈,没有给出任何可以指导实际计算的公式或方法。 关于散热设计,这在我看来是开关电源设计中至关重要的一环,直接关系到产品的可靠性和寿命。我希望书中能够详细讲解如何计算元器件的功耗,如何选择合适的散热器,如何进行PCB的散热设计,比如铺铜、导热孔等。然而,这本书对散热的提及简直是少之又少,感觉就像是把这个大问题直接忽略了,这对于一个真正的“设计”书籍来说,实在难以理解。 我一直对如何优化开关电源的效率非常感兴趣,想要了解各种损耗的来源以及如何针对性地进行优化。比如,开关损耗、传导损耗、磁芯损耗等等。我期待书中能够有详细的公式推导和仿真分析,来展示不同设计选择对效率的影响。但是,这本书在这方面的内容却显得非常单薄,很多时候只是笼统地说“要提高效率”,却鲜有具体的方法和技术指导。 总的来说,这本书更像是一本“开关电源的传说”故事集,讲述了它的存在和一些基本的功能,但并没有深入到“如何讲好这个故事”的技术层面。对于想要真正掌握开关电源设计技能的工程师来说,这本书的帮助非常有限,更像是打开了一扇非常非常小的窗户,而看不到里面的广阔天地。

评分

拿到《开关电源设计》这本书,我脑子里浮现的画面是密密麻麻的电路图,是各种元器件参数的计算公式,是PCB布局优化带来的效率提升。然而,实际翻阅后,我发现它更像是一份“开关电源的百科全书”,里面罗列了很多基本概念和术语,但缺乏将这些概念串联起来,形成一套完整设计流程的指导。 我尤其关注如何在不同的应用场景下选择合适的拓扑结构,例如对于大功率输出,是选择LLC谐振变换器还是移相全桥?对于低功耗设备,又该如何权衡成本和效率?书中对这些问题的解答,更多的是列举几种常见的拓扑,然后简单介绍一下它们的特点,并没有深入分析它们的优劣势,以及在具体项目中的适用性。 在器件选择方面,我希望能够看到关于功率MOSFET、二极管、电容、电感等关键元器件的详细选型指南。比如,如何根据电压、电流、频率、温度等条件来选择合适的MOSFET,以及如何根据纹波、负载瞬态响应来确定输出电容的容值和ESR。这本书对这些问题的解答,显得相当敷衍,只是简单提了一嘴,就没有下文了。 我一直对如何抑制EMI(电磁干扰)非常头疼,这是开关电源设计中一个非常棘手的难题。我期待书中能够提供一些实用的EMI抑制技巧,比如如何进行PCB布局、如何设计滤波电路、如何选择合适的屏蔽材料等。然而,这本书对EMI的探讨,最多也就停留在“EMI是一个问题”的层面,没有提供任何具体的解决方案。 总的来说,这本书给我的感觉是“知道了很多,但会的不多”。它像是在介绍一个复杂的游戏,告诉你游戏里有很多种武器、很多种角色,但并没有教你怎么去玩,怎么去组合这些武器和角色来赢得比赛。对于一个想要从零开始设计开关电源的人来说,这本书的指导意义并不大。

评分

收到《开关电源设计》这本书,我脑海里早已勾勒出各种精密的电路图和令人惊叹的设计思路。我渴望从书中找到关于如何优化功率转换效率、如何降低噪声、如何实现宽输入电压范围等方面的深度解析。然而,当我深入阅读后,却发现这本书的内容更多地停留在对“什么是开关电源”的宏观介绍,以及一些非常基础的理论概念。 我尤其想从书中学习如何在实际设计中处理各种边界条件,例如如何设计一个在极低负载或空载时也能保持稳定工作的电源,或者如何处理输入电压大幅波动的情况。书中虽然提到了一些关于稳定性的概念,但并没有提供具体的解决方案和设计技巧,这让我觉得在实际应用中会面临很多挑战。 关于可靠性设计,这是衡量一个电源好坏的重要标准。我希望书中能够详细讲解如何通过元器件的选择、电路设计、散热设计等手段来提高开关电源的可靠性。例如,如何进行MTBF(平均无故障时间)的估算,如何避免器件的过载和过热。这本书在这方面的论述,显得非常薄弱,几乎没有涉及。 我一直对如何实现高功率密度非常感兴趣,希望了解如何通过更先进的拓扑结构和更优化的设计来减小电源的体积。书中虽然列举了几种拓扑,但对于如何进行具体的尺寸优化,如何选择高集成度的元器件,以及如何进行热管理以实现紧凑设计,都没有深入的探讨。 总体而言,这本书更像是一本“理论普及读物”,它为你打开了开关电源的大门,让你初步了解了它的存在和一些基本原理,但并没有真正教会你如何去“建造”一个高质量的开关电源。对于想要深入学习开关电源设计,并能够独立完成实际项目的读者来说,这本书的价值可能相对有限。

评分

我看了一半,其中小错误较多,有些地方翻译的较差不得不拿英文原版对照着看。不建议初学者看此书,会打消你对电源设计的兴趣,用于工作中提升还是可以的

评分

太深了,不适合初学者

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我看了一半,其中小错误较多,有些地方翻译的较差不得不拿英文原版对照着看。不建议初学者看此书,会打消你对电源设计的兴趣,用于工作中提升还是可以的

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太深了,不适合初学者

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我看了一半,其中小错误较多,有些地方翻译的较差不得不拿英文原版对照着看。不建议初学者看此书,会打消你对电源设计的兴趣,用于工作中提升还是可以的

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