模块电源外围电路设计要点及应用实例 周志敏著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

周志敏著 著

图书标签:

• 模块电源
• 开关电源
• 外围电路
• 设计
• 应用实例
• 电源管理
• 电子工程
• 周志敏
• 电路设计
• 电源系统

店铺： 品读天下出版物专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121313851

商品编码：29439925294

包装：平装-胶订

出版时间：2017-05-01

基本信息

书名:模块电源外围电路设计要点及应用实例

定价：48.00元

售价：37.9元,便宜10.1元,折扣78

作者:周志敏著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-05-01

ISBN：9787121313851

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

本书结合国外模块电源技术的发展动向及的应用实践，在简介DC/DC变换器与模块电源的基础上，系统地讲述软开关控制技术及电路分析、VICOR模块电源、DC/DC模块电源工程应用、系统电源架构及模块电源应用电路实例等内容。本书题材新颖实用，内容丰富，深入浅出，文字通俗，具有很高的实用价值，是从事模块电源设计与应用工程技术人员的读物。

内容提要

---

本书结合国外模块电源技术的发展动向及的应用实践，在简介DC/DC变换器和模块电源的基础上，系统地讲述了软开关控制技术及电路分析、VICOR模块电源、DC/DC模块电源工程应用、系统电源架构及模块电源应用电路实例等内容，题材新颖实用，内容丰富，深入浅出，文字通俗，具有很高的实用价值，是从事模块电源设计与应用的工程技术人员的读物。

目录

---

作者介绍

---

周志敏，1985年毕业于哈尔滨建筑大学（现为哈尔滨工业大学）电气自动化专业，1985年8月在黑龙江省荣军电力公司从事技术工作，1987年5月在山东莱芜钢铁集团公司安装工程处从事技术工作，1990年12月在山东莱芜钢铁集团公司设计院从事电气自动化设计工作，1999年8月在山东莱芜钢铁集团公司动力部从事技术管理和开发工作。

文摘

---

序言

---

模块电源外围电路设计要点及应用实例（周志敏著） 内容简介 《模块电源外围电路设计要点及应用实例》一书，由周志敏先生倾力编著，旨在深入剖析模块电源在实际应用中至关重要的外围电路设计环节。本书不仅系统梳理了模块电源外围电路的理论基础、关键技术和设计原则，更通过大量详实的案例分析，为读者提供了切实可行的设计思路和解决方案。本书适合从事电源设计、电子工程、产品研发的工程师，以及对模块电源技术感兴趣的在校学生和技术爱好者阅读。 第一章 模块电源概述 本章首先为读者构建模块电源的宏观认知框架。我们将从模块电源的基本概念入手，阐述其相对于传统分立式电源的优势，例如高集成度、标准化、易于使用和可靠性等。随后，我们将深入探讨模块电源的工作原理，简要介绍其内部的核心拓扑结构，如 Buck、Boost、Buck-Boost、Flyback、Forward 等，并简要分析它们各自的特点和适用场景。 紧接着，本章将详细阐述模块电源的关键技术指标，包括输入电压范围、输出电压、输出电流、效率、纹波噪声、瞬态响应、稳态精度、可靠性（MTBF）、保护功能（过压、欠压、过流、过温）以及电磁兼容性（EMC）等。理解这些指标是进行外围电路设计的基础，它们直接关系到整个电源系统的性能和稳定性。 最后，本章将对模块电源在不同领域的应用进行广泛介绍，例如通信设备、工业控制、医疗仪器、消费电子、汽车电子、新能源等。通过这些应用示例，读者能够初步了解模块电源的广泛适用性以及在外围电路设计中需要考虑的特定行业要求。 第二章 模块电源外围电路设计基础 本章是本书的核心基础篇，将深入讲解模块电源外围电路设计的必备知识。 2.1 输入端设计 输入滤波： 详细介绍输入滤波器的作用，包括抑制电网噪声、防止模块电源自身产生的高频噪声向外传播，以及提高系统的EMC性能。我们将讨论不同类型的输入滤波器，如 LC 滤波器、RC 滤波器、EMI 滤波器等，分析它们的构成、设计参数（如截止频率、衰减特性）以及如何根据应用场景选择合适的滤波器。 输入保险丝与限流电阻： 讲解保险丝在保护模块电源和整个系统免受过流损坏中的关键作用，包括保险丝的选择原则（额定电流、分断能力、响应时间等）以及串联限流电阻的设计考量。 输入电容： 深入分析输入电容的作用，包括作为能量缓冲、吸收输入电流纹波、降低输入阻抗等。我们将讨论不同类型输入电容（如陶瓷电容、电解电容、钽电容）的特性、选型原则（容量、耐压、ESR、ESL、工作温度、寿命等）以及如何进行容量和数量的计算。 输入欠压锁定（UVLO）： 阐述输入欠压锁定功能的必要性，防止模块电源在输入电压过低时工作，从而避免损坏或性能下降。我们将讲解 UVLO 的实现方式和设计参数的设定。 浪涌保护： 介绍输入端的浪涌保护设计，如使用瞬态电压抑制器（TVS）、气体放电管（GDT）等，以应对电网的瞬间高压冲击。 2.2 输出端设计 输出滤波： 详细介绍输出滤波器的设计，其主要目的是降低模块电源的输出纹波和噪声，提高输出电压的稳定性。我们将深入探讨 LC 滤波器、RC 滤波器、增加额外的输出电容等多种滤波方案，分析它们的滤波原理、设计方法（如计算滤波电感和电容值）以及如何根据应用对纹波和噪声的要求进行选择。 输出电容： 详细阐述输出电容的作用，包括稳定输出电压、吸收瞬态负载电流变化、降低输出纹波等。我们将讨论不同类型输出电容（陶瓷电容、电解电容、聚合物电容等）的特性、选型原则（容量、ESR、ESL、耐压、纹波电流承受能力、寿命等）以及如何根据负载变化和动态响应要求进行容量和数量的计算。 瞬态响应补偿： 讲解如何通过优化输出电容的类型、容量和布局，以及可能的情况下使用额外的补偿电路，来改善模块电源的瞬态响应性能，使其在负载快速变化时输出电压稳定。 输出电流检测与保护： 介绍输出过流保护（OCP）和短路保护（SCP）的设计。我们将详细讲解不同类型的电流检测方法（如电流采样电阻、检测IC、电感电流检测等），以及过流保护的触发阈值设定和保护模式（如逐周期限流、打嗝模式、锁死模式）的选择。 输出过压保护（OVP）： 讲解输出过压保护电路的设计，包括如何利用稳压二极管、TL431等元器件检测输出电压，并触发保护动作，防止因模块电源故障导致输出电压异常升高而损坏负载。 软启动： 阐述软启动电路的作用，即在模块电源上电瞬间，逐步升高输出电压，避免产生过大的浪涌电流，对输入端和负载造成冲击。介绍软启动的实现方式。 均流设计（针对多路输出）： 如果模块电源有多路输出，本节将探讨如何设计均流电路，确保各路输出电流分配均匀，避免单路过载。 2.3 驱动与控制电路外围 使能（Enable/ON-OFF）控制： 详细讲解使能引脚的功能，如何通过外部信号控制模块电源的开启和关闭，以及如何设计简单的使能控制电路，包括使用上拉/下拉电阻、光耦隔离等。 反馈信号处理： 对于需要外部调整输出电压的模块电源，本节将讨论如何对反馈信号进行处理，例如通过外部电阻分压器来设定输出电压，以及如何根据应用需求进行精度和稳定性的设计。 远程开关控制： 介绍如何实现远程控制模块电源的开启和关闭，包括使用继电器、MOSFET 等。 状态指示： 讲解如何设计状态指示电路，如通过 LED 指示电源工作状态（正常、故障等）。 2.4 散热与布局设计 散热考虑： 深入分析模块电源在工作过程中产生的热量，并详细讲解散热设计的重要性。我们将讨论不同的散热方法，如自然对流、强制风冷、导热硅脂、散热片等的选择与设计。 PCB 布局原则： 强调良好的 PCB 布局对电源性能的影响。我们将详细阐述高频信号走线、大电流路径、输入输出电容的摆放、地线连接、EMI 抑制等方面的布局原则，以确保模块电源的稳定运行和良好的电磁兼容性。 第三章 典型模块电源应用电路设计实例 本章将理论与实践相结合，通过具体的应用场景，详细展示模块电源外围电路的设计过程。 3.1 通信设备供电解决方案 低噪声、高稳定度供电： 针对对输出纹波和噪声要求极高的通信设备，设计一套完整的输入滤波、输出滤波和稳压控制外围电路。 多路输出与电压排序： 在多路输出的通信设备中，如何设计输出电压的排序电路，确保各路电源按照预设顺序启动和关闭。 热插拔与冗余设计： 针对需要高可靠性的通信设备，介绍如何设计热插拔和冗余电源方案。 3.2 工业控制系统供电 宽输入电压范围与强抗干扰能力： 针对工业现场复杂的电磁环境，设计能够适应宽输入电压波动，并具备优良抗干扰能力的供电系统。 高可靠性与故障诊断： 探讨如何设计具有故障检测、报警和冗余备份功能的供电方案，以确保工业控制系统的稳定运行。 集成化设计与空间优化： 在空间受限的工业设备中，如何通过合理的元器件选择和布局，实现紧凑高效的供电设计。 3.3 医疗仪器供电 隔离与安全设计： 详细讲解医疗仪器中对隔离和安全性能的严苛要求，包括如何选择隔离型模块电源，以及设计满足医疗标准的输入输出隔离和接地方案。 低纹波与低噪声： 针对精密医疗设备，如何设计超低纹波和低噪声的输出电路，避免对敏感测量信号造成干扰。 可靠性与长寿命： 探讨医疗仪器对电源可靠性和长寿命的要求，以及如何在设计中予以体现。 3.4 汽车电子应用 宽温工作与汽车电压波动： 针对汽车复杂的工作环境和电源电压变化，设计能够承受宽温、低压启动和高压尖峰的电源解决方案。 EMI/EMC 要求： 详细介绍汽车电子对 EMI/EMC 的特殊要求，以及如何在输入端和输出端进行设计以满足这些标准。 过流、过温保护： 针对汽车应用中的高功率需求和潜在故障，设计有效的过流、过温保护机制。 3.5 消费电子产品电源设计 成本控制与高性价比： 在消费电子领域，如何平衡性能与成本，选择性价比高的模块电源和外围元器件。 小型化与集成化： 针对空间有限的消费电子产品，如何实现电源模块的紧凑化设计。 用户友好性与安全性： 讨论如何设计用户友好且安全的电源接口和保护功能。 第四章 模块电源外围电路设计中的疑难问题与对策 本章将针对实际设计中可能遇到的常见难题，提供分析和解决方案。 高频噪声抑制技巧： 深入分析各种噪声的产生机理，并提供有效的抑制方法，包括布局优化、屏蔽、滤波元件的选择和放置等。 瞬态响应不足的分析与改进： 针对输出电压在负载变化时响应慢、超调大的问题，从电容选型、布局、补偿电路等方面进行分析和优化。 EMI/EMC 问题排查与解决： 提供系统性的 EMI/EMC 问题排查流程，并给出具体的解决方案，如滤波器设计、接地处理、屏蔽措施等。 热设计与散热优化： 针对模块电源过热问题，提供详细的热分析方法和散热改进策略。 可靠性设计与故障分析： 探讨如何从设计源头提高模块电源系统的可靠性，以及如何对已发生的故障进行分析和总结。 选择合适的模块电源： 如何根据具体应用需求，从众多模块电源产品中选择最合适的型号，并与外围电路进行匹配。 第五章 附录 常用电子元器件选型指南： 提供常用电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET 等元器件的选型参数和注意事项。 常用模块电源制造商及其产品介绍： 简要介绍市场上主流的模块电源制造商及其产品系列，为读者提供选型参考。 相关标准与规范： 列举与电源设计相关的国家标准、行业标准和国际标准。 本书力求理论的严谨性与实践的可操作性并重，通过周志敏先生丰富的实践经验和深入的分析，帮助读者在模块电源外围电路的设计过程中少走弯路，快速掌握关键技能，最终设计出稳定、高效、可靠的电源系统。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在讲解一些复杂概念时，用了非常形象的比喻和生动的语言，大大降低了理解门槛。这对于我这种经验相对有限的工程师来说，无疑是一大福音。例如，在讲解“瞬态响应”时，作者用“水龙头突然拧开/关上”来类比，非常直观地说明了电容的充放电过程以及对负载变化引起的电压波动的影响。书中还提供了很多实用的设计经验和技巧，比如如何选择合适的旁路电容、如何优化PCB布局以减小寄生参数等，这些都是在教科书中很难学到的宝贵知识。 令我印象深刻的是，书中针对不同应用领域（如工业控制、医疗设备、通信系统等）的模块电源设计，都提供了详细的分析和案例。这使得读者能够根据自己的实际需求，找到最适合的设计方案。作者在讲解过程中，也充分考虑到了成本和效率之间的权衡，给出了很多具有实际参考价值的建议。总的来说，这本书内容翔实，讲解生动，非常适合作为模块电源外围电路设计的入门和进阶读物。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的结构设计非常合理，逻辑性极强。它并没有一开始就堆砌大量的技术细节，而是循序渐进地引导读者进入模块电源外围电路设计的世界。从基础的电源拓扑选择，到关键的元器件参数计算，再到复杂的 EMI/EMC 设计和热管理，每一个环节都讲解得鞭辟入里。作者在讲解过程中，经常会引用一些真实的工程案例，通过分析这些案例中的成功经验和失败教训，让读者能够更直观地理解理论知识的实践意义。 我特别喜欢书中关于高频开关电源的EMI（电磁干扰）解决方案的章节。很多工程师在设计过程中都头疼EMI问题，这本书给出了非常系统性的分析和指导。作者详细讲解了EMI的产生机理，以及如何通过合理的PCB布局、屏蔽、滤波和接地等手段来抑制EMI。此外，书中还提供了一些常用的EMI测试方法和标准，这对于我们进行产品认证非常有价值。总而言之，这本书不仅是一本技术手册，更是一本实用的工程指南，能够帮助我们少走弯路，提高设计效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太让我惊喜了！作为一名电子工程师，我一直在寻找一本能够深入浅出讲解模块电源外围电路设计精髓的书籍，而周志敏老师的这本《模块电源外围电路设计要点及应用实例》绝对满足了我的需求。书中不仅仅是罗列公式和理论，更重要的是它从实际应用的视角出发，剖析了每一个外围电路设计的关键点。比如，在讲解滤波电路时，作者并没有仅仅停留在LC滤波的理论推导，而是深入分析了不同种类电容（陶瓷、电解、钽电容）在不同应用场景下的选择依据、ESR（等效串联电阻）的影响，以及如何通过合理的布局和接地来最大程度地抑制高频噪声。这一点对于我实际调试中遇到的各种EMI（电磁干扰）问题非常有帮助。 我尤其欣赏书中关于保护电路的详细阐述。过压保护、过流保护、欠压保护，每一个章节都提供了多种实现方案，并且清晰地对比了它们的优缺点，例如使用TL431作为精密电压基准的优势，以及如何通过肖特基二极管和P-MOSFET构成的反向保护电路的细节。作者还特别强调了PCB布局对保护电路性能的重要性，比如如何避免信号串扰，如何保证大电流路径的低阻抗等，这些都是我在实际工作中经常会忽略但又至关重要的地方。书中提供的丰富应用实例，更是让我能够将理论知识与实际操作相结合，快速理解不同模块电源在不同应用场景下对保护电路的不同侧重点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它深入挖掘了模块电源设计的“痛点”，并给出了切实可行的解决方案。在实际的电源设计过程中，除了核心的拓扑结构和主电路设计，外围电路的细节往往决定了整个电源的性能和可靠性。本书恰恰聚焦于这些容易被忽视但至关重要的方面。例如，关于输入端和输出端的滤波设计，书中不仅仅是讲解了LC滤波的原理，更深入地分析了不同类型电感的饱和电流、Q值、直流电阻以及不同类型电容的ESR、ESL对滤波效果的影响。 我还特别关注了书中关于热管理的章节。模块电源在工作时会产生大量的热量，如何有效地散热是保证其长期稳定运行的关键。作者在这一部分详细介绍了各种散热方法的原理和应用，包括自然散热、强制风冷、液冷等，并给出了具体的计算方法和设计指导。这对于我设计大功率模块电源时非常有帮助，避免了因散热不良导致的设计失败。书中的应用实例也非常贴切，能够帮助我快速理解不同场景下的最佳设计策略。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我称道的地方在于其“实战性”和“前瞻性”。作者并没有停留在理论层面，而是将大量的实际应用经验融入其中，使得书中的每一个设计要点都有其存在的必然性和实际意义。例如，在讲解“电源完整性”（Power Integrity）时，作者深入分析了PCB走线、过孔、地平面等因素对电源噪声的影响，并提供了具体的优化方法，这对于设计高密度、高性能的电子产品来说至关重要。 此外，书中还对一些新兴的电源技术和设计趋势进行了探讨，例如如何提高电源效率以满足日益严格的能效标准，如何利用数字电源技术实现更智能化的电源管理等。这些内容让我能够站在更高的维度去思考模块电源的设计，为未来的技术发展做好准备。总而言之，《模块电源外围电路设计要点及应用实例》是一本不可多得的优秀技术书籍，它不仅能够帮助我们解决当下设计中的难题，更能启发我们对未来技术发展的思考。