实用电源技术手册：开关电源分册 陆治国 9787538149371 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陆治国 著

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出版社： 辽宁科学技术出版社

ISBN：9787538149371

商品编码：29337519748

包装：平装

出版时间：2008-01-01

图书基本信息
图书名称	实用电源技术手册：开关电源分册
作者	陆治国
定价	32.00元
出版社	辽宁科学技术出版社
ISBN	9787538149371
出版日期	2008-01-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.381Kg

内容简介

开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，广泛应用于通讯、计算机、工业特种电源、自动控制、电力系统和各种电子设备中。本书系统地介绍了开关电源设计的基本概念、基本方法。主要内容包括开关电源使用的电力电子变换器、常用集成控制器、高频变压器及电感设计、开关电源系统稳定性设计方法及电磁兼容性设计。 本书编写的目的在于给开关电源设计的工程技术人员一个简明的指南，常用的设计公式也都有基本的推导和说明。本书对电气工程学科大学高年级学生和研究生也具有参考价值。

作者简介

目录

章　绪论 1.1　开关电源的组成与特点 1.2　开关电源的分类 1.3　开关电源的发展趋势 1.4　开关电源的技术指标与基本设计要求 1.4.1　开关电源的主要技术指标 1.4.2　开关电源设计的基本要求 第2章　电力电子变换器 2.1　概述 2.2　Buck变换器 2.2.1 Buck变换器基本工作原理 2.2.2　Buck变换器设计 2.3　Boost变换器 2.3.1 Boost变换器基本工作原理 2.3.2　典型应用：功率因数校正 2.4　Buck/Boost变换器 2.5　Cuk变换器 2.6　单端正激变换器 2.6.1　基本原理 2.6.2　输出滤波器参数的设计方法 2.6.3　应用设计举例 2.7　双端正激变换器 2.8　交错正激变换器 2.9　推挽变换器 2.10　单端反激变换器 2.10.1　基本原理 2.10.2　主回路参数设计 2.11　交错反激变换器 2.12　双端断续模式反激变换器 2.12.1　工作原理 2.12.2　双端反激变换器中漏感的影响 2.13　半桥变换器 2.13.1　半桥变换器电路原理 2.13.2　半桥变换电路的主要数量关系 2.14　单相全桥变换器 2.15　软开关技术 2.15.1 软开关变换器的分类 2.15.2　零电流准谐振开关电路（zcs—QRc） 2.15.3　零转换PwM软开关技术 2.15.4　有源钳位正激变换器 2.15.5 移相控制zVs PwM Dc/Dc全桥变换器 第3章　开关电源常用集成控制器 3.1 电压型PWM控制器TIA94 3.1.1 内部结构和工作原理 3.1.2　TLA94使用中应注意的问题 3.1.3 典型应用 3.2　电压型PWM控制器SC3525 3.3 电流型PwM控制器uC3842 3.3.1　内部结构和工作原理 3.3.2　uC3842使用中应注意的问题 3.3.3　典型应用 3.4　电流型PWM控制器UCC3802 3.4.1 内部结构和工作原理 3.4.2　ucC3802使用中应注意的问题 3.4.3　典型应用 3.5 电流型功率因数控制器Mc34262/MC33262 3.5.1　内部结构及工作原理 3.5.2　主要设计公式 3.5.3　应用举例 3.6　功率因数校正控制器uCC3853 3.6.1　内部结构和工作原理 3.6.2　uC3853使用中应注意的问题 3.6.3　典型应用 3.7 功率因数校正和脉宽调制（PwM）组合控制器ML4803 3.7.1　内部结构和工作原理 3.7.2　典型应用 3.8 隔离型PFC预调节控制器UCC3857 3.8.1 ucc3857内部结构和工作原理 3.8.2　uCC3857的典型幢用 3.9　零电压转换功率因数校正控制器uC3855 　…… 第4章　开关电源的变压器及电感设计 第5章　开关电源系统稳定性设计 第6章　开关电源的热设计 第7章　开关电源的电磁兼容性设计 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

深入理解开关电源的设计、优化与实践 《实用电源技术手册：开关电源分册》是一本集理论、设计、应用与实践于一体的权威指南，专为电子工程师、技术爱好者以及从事电源研发、生产、维护等工作的专业人士量身打造。本书聚焦于当前信息技术、通信、医疗、工业控制等领域不可或缺的开关电源技术，旨在系统性地梳理该领域的核心概念、关键原理、设计方法、工程挑战与前沿趋势，帮助读者建立坚实的理论基础，掌握实用的设计技巧，并能有效解决实际工程问题。 本书内容概览： 本书以陆治国教授深厚的学术造诣和丰富的实践经验为依托，通过逻辑清晰的章节编排，层层递进地展现开关电源的奥秘。 第一部分：开关电源的基础理论与核心原理 本部分为读者构建起理解开关电源的基石。首先，我们将从基本概念出发，介绍电力电子变换器的发展历程，明确开关电源与线性电源的本质区别，并深入剖析开关电源的核心优势，如高效率、体积小、重量轻、易于实现宽范围电压和电流调节等。 随后，我们将聚焦于开关电源最基本的工作单元——开关器件。详细介绍MOSFET、IGBT、二极管等关键功率器件的特性、选型原则、驱动方式以及损耗分析。深入探讨开关损耗、导通损耗以及不同器件在不同应用场景下的优劣势。 接着，是本书的核心内容之一：开关电源的拓扑结构。我们将系统介绍和分析各种主流的开关电源拓扑，包括： Buck（降压）变换器： 详细阐述其工作原理，分析不同工作模态（CCM/DCM），推导关键参数（占空比、电感电流纹波、输出电压纹波）的计算方法。 Boost（升压）变换器： 类似地，深入讲解其工作原理、工作模态，并提供详细的参数设计和计算指南。 Buck-Boost（升降压）变换器： 分析其独特的输出电压极性反转特性，以及在无隔离和隔离型电路中的应用。 SEPIC（单端初级电感变换器）和Cuk（库克）变换器： 介绍这些具有特殊电容耦合结构的拓扑，分析其在特定应用中的优势，如输出电压纹波小、EMI性能好等。 Forward（正激）变换器： 讲解其基于变压器的隔离结构，分析其工作原理、磁性元件设计、占空比限制以及如何解决磁通复位问题。 Flyback（反激）变换器： 重点介绍其作为最广泛应用的隔离型开关电源拓扑，详细分析其工作原理、能量存储过程、变压器设计、绕组漏感影响以及如何进行多路输出设计。 Resonant Converter（谐振变换器）： 引入软开关的概念，详细介绍ZVS（零电压开关）和ZCS（零电流开关）的原理，以及LLC、SMC等谐振变换器在提高效率、降低EMI方面的巨大优势。 多相（Multiphase）和交错（Interleaving）技术： 讲解这些提高功率密度、降低输入输出纹波、提升可靠性的重要技术。 每一类拓扑结构，本书都将从基本工作波形、能量转换过程、关键元件（电感、电容、开关器件、变压器）的参数设计、工作效率分析、EMI产生机制等方面进行详尽的阐述，并配以大量的图示和例题，帮助读者理解其精髓。 第二部分：开关电源的关键元件与设计挑战 除了拓扑结构，开关电源的性能很大程度上取决于关键元件的选择和设计。本部分将深入探讨： 磁性元件（电感和变压器）： 详细讲解磁芯材料（铁氧体、非晶合金、纳米晶合金等）的特性、损耗机理，如何根据工作频率、功率、纹波要求计算电感量和匝数，以及变压器漏感、分布电容的影响。重点介绍电感器的绕制技术、骨架选择以及变压器的绝缘等级和安规设计。 电容器： 深入分析不同类型电容器（电解电容、陶瓷电容、薄膜电容）的ESR、ESL、纹波电流承受能力等关键参数，以及它们在输入端、输出端以及滤波电路中的作用和选型原则。 功率半导体器件： 除了基础介绍，本部分将更深入地讨论肖特基二极管、快恢复二极管、MOSFET（特别是SiC和GaN器件）的瞬态响应、击穿电压、导通压降、结电容等参数对电路性能的影响，以及驱动电路的设计和优化，如何有效降低驱动损耗和保证器件安全工作。 控制电路： 详细介绍PWM（脉冲宽度调制）控制、PFM（脉冲频率调制）控制以及更先进的数字控制技术。深入讲解电压模式控制、电流模式控制（峰值电流控制、平均电流控制）的原理、环路稳定性分析（Bode图、Nyquist图）以及补偿网络的设计。 第三部分：开关电源的设计实践与优化 本部分将视角转向实际工程应用，提供解决实际设计问题的思路和方法。 EMI/EMC设计： 这是开关电源设计中的重要环节。本书将系统讲解EMI的产生源头（传导、辐射），分析各种EMI抑制技术，如滤波器的设计（EMI滤波器、共模滤波器）、PCB布局布线规则（接地、屏蔽、回路面积最小化）、软开关技术的应用以及屏蔽措施。 可靠性设计与热管理： 讲解如何通过合理的元器件选型、裕度设计、应力分析来提高电源的可靠性。深入探讨热管理技术，包括自然冷却、强制风冷、热传导、热辐射等，并提供热阻计算和散热器选型指南。 PCB布局布线艺术： 详细阐述开关电源PCB布局布线的关键原则，包括功率回路的优化、信号回路的隔离、高频部分的扼制、接地方式的选择（单点接地、多点接地、星形接地）以及元器件的摆放顺序。 系统集成与调试： 介绍将开关电源集成到整个系统中的注意事项，以及在实际调试过程中可能遇到的问题和解决方案，如环路振荡、输出电压不稳定、过载保护失效等。 保护与安全设计： 详细讲解过压保护（OVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）、过温保护（OTP）等各种保护功能的实现方式和设计原则，以及电源的安全设计（绝缘、爬电距离、电气间隙）和相关安规标准。 第四部分：特种开关电源与前沿技术 本书也关注一些特殊应用场景下的开关电源技术，并展望行业发展趋势： AC/DC电源设计： 详细介绍功率因数校正（PFC）技术，包括有源PFC和无源PFC的原理和设计。 DC/DC电源设计： 再次强调不同拓扑在DC/DC转换中的应用，以及特殊需求如高隔离、低噪声DC/DC电源的设计。 LED驱动电源： 针对LED照明行业的特殊需求，讲解恒流控制、高效率、寿命要求以及调光技术。 电池充电器设计： 涵盖各种电池（锂电池、镍氢电池等）的充电策略、充电曲线以及保护电路设计。 新兴技术展望： 简要介绍GaN、SiC等宽禁带半导体材料在开关电源领域的应用前景，以及数字电源、无线充电等前沿技术的发展动态。 本书的特点： 理论与实践并重： 既有扎实的理论基础，又不乏丰富的工程实践经验。 图文并茂： 大量高质量的电路图、波形图、PCB布局图等，直观易懂。 系统性强： 从基础到高级，从理论到应用，全面覆盖开关电源技术。 实用性高： 提供了大量实用的设计公式、计算方法和工程经验。 内容权威： 作者在电力电子领域拥有深厚造诣和丰富经验。 通过学习《实用电源技术手册：开关电源分册》，读者将能够： 深刻理解各种开关电源拓扑的工作原理和优缺点。 掌握功率器件、磁性元件、电容器等关键元器件的选型和设计方法。 熟练运用控制理论，进行开关电源的环路设计和补偿。 有效解决开关电源设计中的EMI/EMC、热管理、可靠性等工程难题。 掌握各种保护电路的设计和实现，确保电源的安全运行。 了解开关电源技术的最新发展趋势，为未来的技术研发和产品创新奠定基础。 无论您是初涉开关电源领域的工程师，还是经验丰富的技术专家，本书都将是您宝贵的参考资料和得力助手，助您在开关电源的设计与应用道路上不断精进。

评分☆☆☆☆☆

初窥门径，惊觉天地之宽广 初次翻开这本《实用电源技术手册：开关电源分册》，我本以为自己对开关电源已有所了解，至少能理解其中大部分内容。然而，事实证明，我的认知还停留在非常初级的阶段。从书中的第一章开始，作者陆治国便以一种严谨而又不失趣味的方式，深入浅出地剖析了开关电源的核心原理，例如功率变换的几种基本拓扑结构（Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback等），以及它们各自的优缺点和适用场景。我尤其对其中关于不同拓扑在效率、输出纹波、电磁干扰等方面的详细对比分析印象深刻，这让我第一次真正理解到，看似简单的开关动作背后，蕴含着如此精妙的设计和权衡。书中对于各种损耗的分析也极为到位，无论是导通损耗、开关损耗还是磁芯损耗，都给出了量化的计算方法和优化的建议，这对于实际产品设计中的成本控制和性能提升具有直接指导意义。我曾尝试在脑海中构想一个开关电源的电路，但往往止步于理论层面，而这本书则通过大量的实例和图示，将这些理论具象化，让我仿佛置身于一个充满活力的实验室，亲手搭建和调试着各种电源模块。这种从宏观到微观，从原理到应用的讲解方式，极大地激发了我进一步探索开关电源世界的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

细节制胜，精益求精的工艺之美 随着阅读的深入，我越来越被这本书在细节处理上的严谨所折服。它不仅仅停留在理论的探讨，而是将目光聚焦于开关电源设计中的每一个细微之处，力求达到最佳的性能和可靠性。例如，在讲解电感和电容的选择时，作者不仅仅列举了常见的参数，更深入探讨了ESR（等效串联电阻）、ESL（等效串联电感）、饱和磁通密度、纹波电流承受能力等对电路性能至关重要的因素，并提供了具体的计算公式和选型指南。书中关于PCB布局的章节更是让我茅塞顿开，以往我总觉得电源的性能主要取决于元件的好坏，但这本书却强调了PCB布局对EMI（电磁干扰）、瞬态响应和热管理的影响。特别是关于“地线”和“电源线”的处理，以及高频开关电流回路的最小化设计，这些看似不起眼的小细节，却能对整个系统的性能产生决定性的影响。作者还花了很大篇幅讨论了热管理问题，包括散热器的选择、热点的分析以及如何通过合理的布局来降低温升，这对于确保开关电源在长时间运行下的稳定性和寿命至关重要。我曾遇到过一个电源发热严重的问题，一直找不到根源，读完这部分内容后，我才意识到可能是PCB布局上的疏忽导致了散热不均。

评分☆☆☆☆☆

实战导向，经验之谈的宝贵财富 这本书最让我称道的一点，就是其极强的实战导向性。它并非照本宣科地罗列公式和理论，而是充满了作者陆治国多年在电源设计领域摸爬滚打积累下来的宝贵经验。书中随处可见“坑”的提醒和“陷阱”的规避方法，这对于初学者而言，无疑是少走了许多弯路。例如，在讲解保护电路的设计时，书中详细阐述了过压保护、过流保护、过温保护等多种保护机制的实现方式，并且强调了不同保护机制之间的联动和权衡。作者还分享了许多在实际项目中遇到的典型问题及其解决方案，比如如何抑制EMI辐射，如何提高电源的瞬态响应速度，如何处理轻载效率低下等，这些都是书本上很难直接学到的。我尤其喜欢书中关于“调试技巧”的部分，提供了许多简单而有效的方法来判断和解决电源工作中出现的各种疑难杂症。它就像一个经验丰富的工程师，在你身边手把手地指导你，告诉你哪些地方需要注意，哪些地方容易出错，让你在实际操作中更加得心应手。这种“授之以渔”的学习方式，让我不仅掌握了知识，更获得了解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

理论与实践的完美融合，启迪未来的无限可能 《实用电源技术手册：开关电源分册》在理论深度和实践应用之间找到了一个绝佳的平衡点。它没有为了追求理论上的完美而忽略实际工程中的各种限制，也没有为了追求工程上的便捷而牺牲理论的严谨性。从最初的功率变换器拓扑结构到复杂的EMI抑制和保护电路设计，再到元器件的选型和PCB布局，本书始终围绕着“实用”二字展开。作者陆治国以其深厚的专业知识和丰富的实践经验，将复杂的开关电源技术化繁为简，用清晰的逻辑和详实的案例，一步步引导读者理解其精髓。这本书的价值在于，它不仅能帮助读者解决当下遇到的设计问题，更能启迪读者思考未来开关电源的发展趋势和技术创新方向。书中对一些前沿技术（如GaN、SiC等宽禁带半导体在开关电源中的应用）的提及，虽然篇幅不多，但足以让人窥见未来电源技术的巨大潜力。我从中获得的不仅仅是解决当前问题的知识，更是对整个行业发展脉络的清晰认知，以及对未来创新方向的初步构想。它为我的技术视野打开了一扇新的大门，让我看到了无限的可能性。

评分☆☆☆☆☆

系统性的知识体系构建，疑难杂症的终极指南 这本书给我最直观的感受是，它构建了一个极其系统和完整的开关电源知识体系。从基础原理出发，层层递进，涵盖了从理论模型到实际应用中的每一个关键环节。当你遇到开关电源设计中的某个具体问题时，这本书几乎都能提供详尽的解释和解决方案。例如，当你对某个拓扑的环路稳定性感到困惑时，书中不仅会详细分析其稳定性判据，还会给出改善的方法；当你对输出纹波不满意时，书中会深入剖析纹波产生的根源，并提供滤波电路的设计技巧。我过去在学习过程中，往往是碎片化的知识点，缺乏一个整体的框架，导致在实际应用中遇到问题时，难以找到有效的切入点。而这本书则弥补了这一不足，它提供了一个清晰的学习路径和知识结构，让我可以系统地梳理和掌握开关电源的各项技术。甚至对于一些我之前从未接触过的领域，比如如何评估和选择合适的磁芯材料，如何进行EMI测试和整改，书中都有深入的讲解和指导。它就像一个全面的“疑难杂症指南”，让我能够自信地面对各种复杂的设计挑战，并找到行之有效的解决方案。