具体描述
《开关电源实用技术:设计与应用(第2版)》以开关电源高新实用技术为主线，结合国外开关电源技术动向以及国内开关电源技术的应用和发展，系统地介绍了开关电源的功率器件、基础电路、变压器、软开关技术、功率因数校正技术、电磁兼容技术和可靠性设计，讲述了近百种国外开关电源典型模块的结构、特性及外围电路设计，重点贯穿在开关电源设计和应用上。《开关电源实用技术:设计与应用(第2版)》还列举了开关电源在信息、航天、军事、交通、家电等领域的具体工程设计实例，内容新颖、通俗易懂、具体实用。
《开关电源实用技术:设计与应用(第2版)》可供信息、航天、军事、交通、家电等行业从事开关电源设计与应用的工程技术人员和高等院校相关专业的师生阅读参考。
能量转换的艺术：探索现代电子系统的基石 在信息爆炸、科技日新月异的时代，我们身边的电子设备无处不在，从驱动我们数字生活的智能手机、笔记本电脑，到支撑工业生产的精密仪器、医疗设备，再到构筑现代通信网络的庞大基础设施，无一不依赖着一个至关重要的环节——能量转换。而在这个领域，开关电源（Switching Mode Power Supply, SMPS）无疑是当今最为主流、最高效、最普及的解决方案。它如同现代电子系统的“心脏”，以令人惊叹的效率和灵活性，将输入的交流电或直流电，转化为设备运行所需的精确、稳定的直流电压和电流。 这本《能量转换的艺术：探索现代电子系统的基石》并非一本枯燥的技术手册，而是一次深入现代电子动力学核心的旅程。它旨在揭示开关电源如何从最初的构想到如今的精妙设计，如何成为支撑起整个数字世界的关键技术。本书将带您领略能量转换从理论到实践的每一个精妙之处，理解工程师们如何巧妙地利用电磁场的瞬息万变，在极短的时间内完成能量的存储、传递与释放，从而实现效率的极大提升和体积的显著缩小。 第一部分：从源头追溯——电力的演进与电源的革命 在深入开关电源的奥秘之前，我们有必要回溯电力应用的早期历史。从最初的直流电时代，到交流电的普及，再到如今对高频、高效能量转换的需求，电力技术的每一次飞跃都深刻地影响了电子设备的设计理念。我们将首先回顾历史上各种电源拓扑的演变，了解线性电源的优势与局限，正是这些局限性，为开关电源的出现奠定了基础。 早期电力应用的曙光： 探讨直流电的发现与早期应用，爱迪生的直流输电系统及其面临的挑战。 特斯拉与交流电的胜利： 交流电的优势，高压输电的突破，以及它如何成为现代电网的基石。 从笨重到精密： 线性电源的原理、优点（如低噪声）和缺点（如效率低下、体积庞大、发热量大），它们在特定场景下的应用，以及为何其难以满足日益增长的便携性和高效能需求。 第二部分：开关之魅——探索开关电源的核心原理 本书的核心，将聚焦于开关电源那充满智慧的设计哲学。我们将剥离那些令人望而生畏的电路图，深入浅出地剖析开关电源之所以能高效工作的根本原因。通过对关键元器件的细致讲解，以及对不同工作模式的生动阐述，您将逐渐理解“开关”二字背后所蕴含的巨大能量。 “开关”的艺术： 核心概念的引入，理解为何“开关”而非“线性调节”能够实现高效率。 能量存储的秘密： 电感： 如何存储磁场能量，它在电流变化中的作用，以及在升压、降压过程中的关键地位。我们将探讨电感的特性参数（如电感量、饱和电流）及其对电路性能的影响。 电容： 如何存储电荷能量，它在电压稳定、滤波方面的作用，以及高频低ESR电容的重要性。 主导者：功率开关器件： MOSFET： 深入剖析MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理，理解其栅极、漏极、源极的职能，以及导通和关断过程的能量损耗。我们将讨论不同类型的MOSFET（如N沟道、P沟道）以及它们在开关电源中的应用。 IGBT： 介绍IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的结构和特性，理解其在高电压、大电流应用中的优势。 二极管： 讲解二极管在开关电源中的角色，如整流、续流，并深入探讨肖特基二极管及其在高频应用中的低压降和快速恢复特性。 核心控制：脉冲宽度调制 (PWM) 的魔力： PWM的本质： 详细阐述PWM技术如何通过改变脉冲的宽度来精确控制输出电压，以及其作为开关电源“大脑”的重要性。 占空比的奥秘： 解释占空比（Duty Cycle）的概念，以及它与输出电压之间的直接关系。 误差放大与反馈机制： 揭示PWM控制器如何通过采集输出电压，进行误差放大，并通过反馈回路调节占空比，实现稳定输出。 第三部分：拓扑的百花园——经典与创新的开关电源架构 开关电源并非单一的电路结构，而是拥有丰富多样的拓扑结构，每一种都有其独特的优势和适用场景。本书将带领读者徜徉在这些“拓扑的百花园”中，理解不同架构的设计思路和工程考量。 基础奠基： Buck（降压）变换器： 详细解析Buck变换器的电路结构、工作波形和能量流向，理解其如何降低输入电压。我们将分析其关键元件的选型原则。 Boost（升压）变换器： 深入剖析Boost变换器的原理，了解其如何提高输入电压，以及在充电器、LED驱动等领域的广泛应用。 Buck-Boost（升降压）变换器： 介绍Buck-Boost变换器的电路，理解其同时实现升压和降压的能力，以及其在某些特殊应用中的价值。 精巧设计： SEPIC（单端初级电感变换器）： 探讨SEPIC变换器的结构特点，理解其输入输出电压关系，以及在电池供电设备中的应用。 Cuk（库克）变换器： 介绍Cuk变换器的原理，分析其隔离性能和输出电压反相特性，以及在一些特定领域的作用。 隔离与安全： Flyback（反激）变换器： 详细讲解Flyback变换器的工作原理，特别是其利用变压器进行能量存储和隔离的特点，以及在适配器、LED驱动中的普及。 Forward（正激）变换器： 分析Forward变换器的电路结构和工作方式，理解其能量在变压器中的传递过程，以及在某些中等功率应用中的优势。 Push-Pull（推挽）变换器： 介绍Push-Pull变换器的半桥和全桥结构，理解其如何利用两对开关管实现高效率和高功率输出，以及在工业电源中的应用。 Half-Bridge（半桥）与Full-Bridge（全桥）变换器： 深入探讨这些高功率拓扑的设计精髓，理解其如何通过更复杂的开关组合来实现更高效率和更好的性能。 现代创新： LLC谐振变换器： 介绍LLC谐振变换器在零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)方面的优势，理解其如何实现极高的效率和较低的电磁干扰，在服务器电源、电视电源等高端领域的应用。 多相交错式变换器： 探讨多相交错式设计如何通过并联多个变换器来提高效率、降低纹波、增强可靠性，在高性能计算、电动汽车充电等领域的应用。 第四部分：设计与实践——从理论到产品的关键考量 理论的探索终将导向实践的应用。本部分将从工程设计的角度出发，探讨在实际应用中构建高效、可靠开关电源所必须考虑的关键因素。 元件的选择与优化： 功率器件的精确选型： 如何根据电压、电流、开关频率、效率要求选择合适的MOSFET、IGBT、二极管。 电感与电容的设计： 如何计算和选择合适的电感和电容值，以及对ESR、ESL等参数的要求。 变压器设计： 隔离式变换器中的变压器设计原则，包括匝数比、磁芯材料、漏感控制等。 PWM控制器芯片： 介绍各种PWM控制器的功能特点，如固定频率、电压模式、电流模式控制，以及如何根据应用需求进行选择。 效率与损耗的权衡： 导通损耗与开关损耗： 详细分析导致效率降低的两种主要损耗，以及如何通过优化设计来降低它们。 磁性元件损耗： 铜损、铁损的来源和控制方法。 PCB布局对效率的影响： 高频电流路径的优化，寄生参数的抑制。 EMI（电磁干扰）与EMC（电磁兼容性）： EMI的产生源： 开关过程中的电压电流突变、高频谐振等。 滤波与屏蔽技术： 如何设计输入/输出滤波器，以及有效的屏蔽措施来满足EMC标准。 Layout的艺术： 合理的PCB布局是降低EMI的关键。 可靠性与稳定性： 过压、过流、过温保护： 各类保护电路的设计及其重要性。 热管理： 散热器的选择，PCB的散热设计，以及如何有效控制温升。 瞬态响应： 负载变化时输出电压的快速稳定能力。 现代开关电源的新趋势： GaN（氮化镓）与SiC（碳化硅）的应用： 介绍这些新材料在提高开关速度、降低损耗方面的革命性优势。 数字控制： 数字PWM控制器如何带来更灵活的控制、更丰富的功能和更高的集成度。 功率密度： 如何在更小的体积内实现更高的功率输出，满足便携化、小型化的需求。 结语：赋能未来，驱动创新 开关电源技术的发展，是电子工程领域不断追求更高效率、更紧凑设计、更优性能的生动写照。从驱动我们指尖的智能设备，到支撑庞大网络和工业生产的动力源泉，开关电源无处不在，默默地扮演着至关重要的角色。 《能量转换的艺术：探索现代电子系统的基石》不仅仅是关于电路和元件的堆砌，更是关于工程师们如何运用物理定律，驾驭瞬息万变的电磁场，将电力能量以最有效的方式传递给每一个需要它的角落。它是一门精密的科学，也是一门充满创造力的艺术。希望通过本书的探索，您能够深刻理解现代电子系统之所以能够高效、稳定地运转的内在逻辑，感受到能量转换背后那份严谨与智慧，并从中汲取灵感，为未来的科技创新贡献力量。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有