电源应用电路集粹

电源应用电路集粹 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:张庆双
出品人:
页数:261
译者:
出版时间:2005-8
价格:27.0
装帧:平装
isbn号码:9787111159285
丛书系列:
图书标签:
  • 电源
  • 电路
  • 应用
  • 电力电子
  • 开关电源
  • 模拟电路
  • 电子工程
  • 电源设计
  • 电路分析
  • 实用电路
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具体描述

本书收集整理了各种直流稳压电源电路、交流稳压与调压电路、蓄电池充电与放电电路、用电负荷限制器电路、逆变器电路、小型电站稳压与并网控制电路、双路电源自动投切电路、市电过电压与欠电压保护电路、漏电保护器电路等电源应用电路,每个应用电路均详尽地介绍了电路工作原理,元器件选择及制作方法等,具有电路新颖、实用性强、易于制作的特点,既可作为电子产品开发设计人员的参考资料,也可作为技术革新、设备改造的关键素材,又适合于广大青少年和电子爱好者业余制作。

好的,这是一本名为《现代电子系统设计与实现》的图书简介: --- 《现代电子系统设计与实现》 深入探索前沿技术,驾驭复杂系统构建的艺术 在飞速发展的电子信息时代,电子系统的设计与实现已不再是简单的元件堆砌,而是融合了信号处理、嵌入式控制、通信协议以及系统集成等多学科知识的复杂工程。本书《现代电子系统设计与实现》旨在为电子工程领域的专业人士、高级学生以及技术爱好者提供一套全面、深入且实用的指南,涵盖了从概念构思到最终产品实现的完整技术栈。 本书摒弃了对单一功能模块的浅尝辄止,而是将重点聚焦于 系统级思维 和 现代设计方法论 的应用。我们深知,一个高性能、高可靠性的电子系统,其成功与否往往取决于设计者对整体架构的把握能力以及对关键技术瓶颈的有效突破。 第一部分:系统架构与前沿趋势 本部分是全书的基石,引导读者建立现代电子系统设计的宏观视角。我们将探讨当前电子工业面临的主要挑战——功耗约束、实时性要求以及日益复杂的电磁兼容性(EMC)问题。 1.1 现代电子系统面临的挑战与机遇: 深入剖析摩尔定律放缓背景下,系统优化如何超越单纯的制程进步。重点讨论异构计算(如CPU、GPU、FPGA的协同工作)在提升系统性能中的作用。 1.2 层次化设计方法论(Top-Down Design): 详述如何从系统需求出发,进行功能划分、接口定义,并逐步下钻至模块级实现。强调在早期设计阶段进行关键的性能预算与权衡分析(Trade-off Analysis),避免后期返工。 1.3 低功耗与能效管理: 详细阐述先进的电源门控(Power Gating)、时钟频率/电压动态调整(DVFS)技术在SoC(System-on-Chip)和嵌入式系统中的应用策略。介绍如何利用先进的电源管理单元(PMIC)实现精细化的功耗控制,这对电池供电设备至关重要。 第二部分:高性能信号处理与高速接口 在现代系统中,数据的采集、传输与处理速度直接决定了系统的上限。本部分聚焦于确保数据完整性与传输效率的关键技术。 2.1 高速串行通信协议栈解析: 详细剖析PCIe 5.0/6.0、Ethernet(如10G/25G/100G)以及SerDes(Serializer/Deserializer)技术的物理层设计要求。讲解如何在PCB布局中控制阻抗匹配、串扰抑制和时钟抖动(Jitter)管理,以保障数据眼图的质量。 2.2 模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC)的高级应用: 不仅介绍SAR、Delta-Sigma等架构,更深入探讨在抗混叠滤波、量化噪声整形以及同步采样技术方面的实践。特别关注超高频段(RF/Microwave)数据转换器的校准技术。 2.3 噪声与信号完整性(SI): 讲解传输线理论在PCB设计中的应用,包括反射、过冲、欠冲的分析与消除。介绍差分信号的优劣势,以及如何利用仿真工具(如Ansys HFSS, Keysight ADS)进行SI验证。 第三部分:嵌入式控制与实时操作系统 现代电子系统通常包含复杂的控制逻辑和用户交互界面,这需要强大的嵌入式处理能力和可靠的软件支撑。 3.1 现代微处理器架构选型与优化: 比较Cortex-A、Cortex-M系列,以及RISC-V内核在不同应用场景下的适用性。重点讲解如何利用流水线、缓存机制和MMU(内存管理单元)来优化程序执行效率。 3.2 实时操作系统(RTOS)的选型与内核调优: 深入探讨FreeRTOS、VxWorks等主流RTOS的调度机制(如优先级继承、时间片轮转)。阐述中断服务程序(ISR)的设计原则,以及如何通过信号量、互斥锁等机制,安全、高效地管理共享资源,避免死锁。 3.3 固件安全与远程更新(OTA): 探讨在嵌入式设备中实现信任根(Root of Trust)的硬件安全模块(HSM)应用。详细介绍安全启动(Secure Boot)流程和可靠的空中固件更新(OTA)机制设计,包括A/B分区策略和回滚保护。 第四部分:电磁兼容性(EMC)与系统可靠性设计 在系统集成阶段,EMC和可靠性是决定产品能否通过认证、能否长期稳定运行的关键因素。 4.1 辐射与传导干扰的源头分析: 详细分析高频开关电源、时钟信号的快速上升沿、以及地线回路电流是如何产生EMI(电磁干扰)的。讲解电磁场理论在PCB设计中的指导意义。 4.2 防护与抑制技术实践: 介绍屏蔽(Shielding)、滤波(Filtering)和接地(Grounding)三大支柱技术。重点讲解多层PCB的合理叠层设计、地平面分割的原则,以及共模扼流圈、铁氧体磁珠的正确选型与布局。 4.3 热管理与环境适应性设计: 阐述如何通过热分析(如CFD仿真)来预测组件温度分布。介绍热沉、热管、风扇选型以及PCB的导热过孔阵列(Thermal Via Array)设计,确保系统在极端温度下的长期可靠性。 第五部分:系统级验证与自动化测试 没有经过严格验证的系统是不可靠的。本部分聚焦于如何构建高效的测试验证环境。 5.1 硬件在环(HIL)与软件在环(SIL)仿真: 介绍如何使用如dSPACE或NI PXI等平台搭建HIL测试台架,模拟真实传感器输入和执行器响应,对控制算法进行闭环验证。 5.2 自动测试设备(ATE)与边界扫描(JTAG): 讲解ATE系统的构建思路,以及如何利用IEEE 1149.1标准进行板级电路的故障诊断和功能验证。 5.3 可制造性设计(DFM)与可测试性设计(DFT): 强调设计初期应融入可制造性和可测试性考量,例如预留测试点、优化元件布局以适应自动化拾取和放置(Pick-and-Place)工艺,从而显著降低生产成本和周期。 总结: 《现代电子系统设计与实现》不仅仅是一本技术手册,它更是一份系统工程的实践蓝图。通过对上述五大核心领域的深入探讨,本书旨在培养读者将理论知识转化为可落地、可量产的高性能电子产品的能力,帮助工程师跨越设计、验证和生产之间的鸿沟,真正实现电子系统的现代化构建。

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读后感

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说实话,我一直觉得电源设计是电子工程领域里一个相对“枯燥”但又至关重要的部分。很多时候,我们更关注CPU、GPU或者FPGA的性能,却忽略了支撑这一切的电源系统。而《电源应用电路集粹》这本书,却以一种非常生动有趣的方式,让我重新认识了电源的重要性,也看到了其蕴含的无穷魅力。它没有像教科书那样,按照固定的章节顺序,先讲理论再讲实践,而是将理论知识巧妙地融入到一个个具体的应用电路中。当我看到一个针对LED驱动的恒流源电路时,书中不仅给出了详细的电路图,还解释了如何通过反馈机制来精确控制电流,以及如何考虑LED的结温对电流精度的影响,这些细节的处理,让我觉得这本书非常有深度。

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这本书,老实说,我刚拿到手的时候,并没有抱太大的期望。市面上关于电源的书籍琳琅满目,要不就是过于理论,让人读了云里雾里,要不就是太过于简单,跟电路图集差不多,根本学不到什么实质性的东西。然而,《电源应用电路集粹》却意外地给了我惊喜。它不像我以前看过的那些书,上来就是一大堆的公式推导和原理分析,让人望而却步。这本书的切入点非常巧妙,它更多地是从实际应用出发,通过一个又一个经典的电源应用电路,来讲解相关的原理和设计考量。我尤其喜欢它对不同应用场景下的电源解决方案的介绍,比如在便携式设备中,对功耗和体积的要求就非常苛刻,这本书就详细分析了如何通过高效的DC-DC转换器和优化的电源管理策略来满足这些需求。而对于工业控制领域,稳定性和可靠性则成为重中之重,书中也提供了相应的解决方案,比如针对高压大功率应用的隔离型电源设计,以及如何应对电网波动和干扰的滤波技术。

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翻开《电源应用电路集粹》,一股浓厚的工程师气息扑面而来。这本书没有华而不实的理论,更没有空泛的口号,它就像一位经验丰富的老前辈,娓娓道来他在电源领域摸爬滚打多年的心得体会。最让我印象深刻的是,书中不仅仅罗列电路图,更重要的是对每一个电路的“前世今生”都进行了深入的剖析。它会告诉你,为什么选择这种拓扑结构,它在面对哪些问题时表现出色,又存在哪些局限性。举个例子,书中对各种Buck/Boost/SEPIC等拓扑的比较分析,不仅仅停留在效率和元件数量上,还深入到了瞬态响应、EMI辐射、负载调整率等更深层次的性能指标。这对于我这样的初学者来说,简直是如获至宝,让我能够更快地理解不同拓扑的优劣,并在实际设计中做出更明智的选择。

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这本书就像是一位经验丰富的电源设计师在跟我“一对一”地交流。它没有华丽的封面,也没有浮夸的宣传,但内容的扎实程度却是我前所未见的。书中的电路图清晰明了,文字描述也直击要害。我最欣赏的是,它并没有止步于给出电路图,而是深入分析了电路的每一个关键点,比如关键器件的选择依据,旁路电容的摆放技巧,以及如何进行简单的参数计算。我尤其对书中关于“反激式开关电源”的设计讲解印象深刻,作者详细地阐述了变压器参数的设计,以及如何通过磁芯材料和绕组结构来优化效率和EMI性能,这对于我来说,是 heretofore 难以获得的宝贵经验。

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当我拿到《电源应用电路集粹》这本书的时候,我首先注意到的是它内容上的“广度”。它涵盖了从基础的线性稳压到复杂的开关电源,从低功耗的移动设备电源到高功率的工业电源,几乎你能想到的各种电源应用场景,这本书都给予了涉及。更难得的是,它的“深度”也同样出色。对于每一个应用电路,书中都会进行深入的剖析,比如对功率MOSFET的选择,对电容的 ESR 和 ESL 的影响,以及对电源纹波的抑制技巧,都有详细的论述。这些细节的处理,让我觉得作者是真正从实践出发,把在实际工程中遇到的问题和解决方案都分享了出来。

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我是一名学生,正在学习电子工程专业。在学校里,我们接触的电源知识大多是理论化的,很多公式和概念都停留在纸面上。《电源应用电路集粹》这本书,让我看到了理论知识如何在实际电路中得到应用。书中提供的各种电源应用电路,就像是为我打开了一扇窗户,让我能够直观地理解各种电源拓扑的优势和劣势,以及它们在不同应用场景下的可行性。我特别喜欢书中对一些经典电路的讲解,比如各种充电管理IC的应用,以及如何设计一个稳定的线性稳压电路。这些内容不仅易于理解,而且能够让我举一反三,触类旁通。

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这本书的价值,在于它能够帮助读者“避坑”。在电源设计领域,一个小的疏忽可能就会导致整个系统出现问题,甚至造成硬件损坏。而《电源应用电路集粹》这本书,恰恰是将这些“坑”一一揭示出来,并提供了解决方案。《电源应用电路集粹》在讲解每一个电路时,都会特别强调一些容易被忽视的设计细节,比如元件的散热问题,PCB走线的策略,以及如何进行有效的EMC测试。我特别欣赏书中关于“电源效率优化”的章节,它详细分析了不同损耗来源,并给出了相应的优化方法,这对于设计低功耗产品至关重要。读完这本书,我感觉自己在电源设计的道路上,少走了许多弯路。

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这本书的优点在于它的“实用性”。我经常发现,很多理论书上讲的知识,到了实际应用中总会遇到各种各样的问题,比如元件参数的离散性、寄生参数的影响、以及复杂的 EMI 问题。《电源应用电路集粹》这本书,恰恰弥补了这一块的不足。它提供的每一个电路实例,都仿佛经过了无数次的验证和优化。书中对这些电路的讲解,不会避讳实际应用中的难点,反而会详细地分析这些难点产生的原因,以及如何通过设计上的调整来规避。例如,书中在讲解开关电源的纹波抑制时,不仅仅是给出了滤波电路,还深入探讨了不同滤波元件的选型和布局对滤波效果的影响,这对于我这种需要解决实际问题的工程师来说,价值巨大。

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作为一名在职的电子工程师,每天面对的项目五花八门,但几乎所有项目都离不开电源。以前,我更多的是依赖现有的模块或者参考成熟的设计,对于底层的原理理解得不够透彻。《电源应用电路集粹》这本书,可以说是我在电源设计方面的一次“醍醐灌顶”。它系统的梳理了各种常见的电源应用场景,从低功耗的物联网设备到高功率的工业电源,都涵盖了。更让我惊喜的是,书中对一些非常细节的设计考量,比如PCB布线对EMI的影响,元件选型对可靠性的重要性,以及热管理的设计策略,都有详细的论述。这让我明白了,一个看似简单的电源电路,背后其实蕴含着如此多的学问和工程经验。

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这是一本让我“相见恨晚”的书。作为一个在电子行业摸爬滚打了多年的从业者,我深知电源设计的重要性,也曾为各种电源问题头疼不已。《电源应用电路集粹》这本书,就像是一本“武功秘籍”,将各种电源设计的“绝招”都一一呈现。我尤其喜欢书中对“并联稳压电路”的讲解,它不仅给出了多种并联方案,还分析了不同方案的优缺点,以及在实际应用中需要注意的细节。此外,书中对“过压保护”和“欠压保护”电路的设计也十分详尽,这对于提高电源系统的可靠性至关重要。读这本书,我感觉自己像是和一位经验丰富的老师在进行一场高水平的学术交流,收获颇丰。

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