开关电源典型设计实例精选

开关电源典型设计实例精选 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力
作者:杨恒
出品人:
页数:481
译者:
出版时间:2007-9
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787508355009
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

本书结合了国内外开关电源的最新发展动向与最新技术,通过开关电源的应用与设计实例,全面阐述了开关电源的最新应用技术,具有很强的实用性和参考性。 本书共分为八章,第一章简单介绍PFC的4种典型设计实例,第二章系统地介绍11例电视机与LCD TV电源的设计与实际电路,第三章介绍了12例适配器电源的具体电路,第四章则介绍了6例充电器电源的应用电路,第五章介绍了12例工业与PC电源的设计与实际电路,第六章介绍了4例小功率电源,第七章介绍了输邮功率小于100W的DC-DC电源的设计方法与实际电路,第八章则介绍了输出功率大于100W的DC-DC电源的设计步骤与应用电路。每一个电路都有详细的计算方法和电路工作原理的分析,每一个安全都附有实际电路图,在每一个案例的结尾处对电路中的重点内容作出了[特别提醒]。本书立足于最新开关电源控制IC的剖析和应用,立题新颖,充分结合了理论分析与实际应用,内容丰富,深入浅出,文字通畅,易于理解,具有很高的参考价值。 本书可作为从事于电信、航天、家电、工业控制及开关电源研发、生产人员和高等院校相关专业的师生阅读。

电子设计工程师的实践指南:从基础到前沿的电路设计与实现 一、 数字电路与微控制器应用实战 1. 高性能嵌入式系统设计:基于ARM Cortex-M系列处理器 本书深入剖析了现代嵌入式系统开发的核心——ARM Cortex-M系列微控制器(如STM32、Kinetis系列)的架构、中断管理、实时操作系统(RTOS)集成,以及低功耗设计策略。重点内容包括: 高级定时器与PWM控制: 讲解如何利用多通道PWM实现精确的电机驱动控制和复杂的波形合成,包括死区时间补偿和互补输出的硬件实现。 通信协议栈的优化: 详细阐述CAN FD、USB OTG(Host/Device/OTG模式切换)、以太网MAC的驱动开发与性能调优,特别关注高并发数据流下的数据完整性与时序要求。 DMA与总线架构: 深入解析AHB/APB总线矩阵下的数据搬运机制,如何配置多端口DMA实现系统资源的高效并发访问,避免CPU干预导致的延迟。 安全启动与固件升级(OTA): 介绍基于硬件安全模块(如TrustZone Lite)的固件加密、签名验证机制,以及可靠的、支持回滚机制的空中升级流程设计。 2. FPGA在高速数据处理中的应用 本书侧重于使用Verilog/VHDL实现高性能数字信号处理(DSP)前端模块,而非简单的逻辑门级设计。涵盖内容包括: 流水线化设计与时序约束: 教授如何通过增加流水线级数来提升系统时钟频率,并使用Xilinx Vivado或Intel Quartus中的时序分析工具(STA)进行约束设置与时序收敛。 高性能并行接口设计: 重点讲解DDR3/DDR4内存控制器的基本读写时序匹配,以及LVDS/SerDes在FPGA系统中的高速串行通信实现。 定制化高速ADC/DAC接口: 讲解如何通过SPI/Parallel接口高速采集或输出数据,并同步FPGA内部逻辑的时钟域与外部数据流。 --- 二、 先进模拟电路与信号调理技术 1. 宽禁带半导体(SiC/GaN)驱动与保护电路设计 随着功率密度需求的提升,对高频开关器件的驱动要求也愈发严苛。本书专注于解决SiC/GaN器件的实际应用挑战: 米勒效应抑制与栅极驱动: 详细分析米勒平台期的电压“平台”现象,设计出能够提供数安培峰值电流、同时具备快速关断能力的非对称栅极驱动器拓扑。讨论了抗辐射能力强的SiC MOSFET驱动方案。 寄生振荡的消除: 探讨了驱动回路的电感和电容对高频开关边沿的影响,指导读者如何通过优化PCB布局(减小回路面积、增加去耦)来抑制高频振荡。 高压测量与隔离技术: 介绍基于霍尔效应和电容耦合的隔离电压传感方案,重点在于如何在线路中安全、准确地测量数百伏甚至上千伏的开关节点电压,并将其转换为标准低压信号。 2. 超低噪声前端放大器设计与噪声分析 针对精密测量和生物医学应用,本书强调从理论到实践的噪声控制: 噪声源识别与建模: 详细分析集成运放(Op-Amp)的电压噪声密度、电流噪声密度、1/f噪声(闪烁噪声)的来源及其对系统信噪比(SNR)的影响。 跨阻放大器(TIA)设计: 重点讲解TIA在光电二极管信号采集中的应用,如何平衡带宽、输入阻抗和输出噪声,并提供PCB布局指导以最小化串扰。 数据采集链的优化: 分析ADC的有效位数(ENOB)与前端放大器带宽和噪声水平的匹配关系,确保整个数据采集链路达到理论上的最佳性能。 --- 三、 电磁兼容性(EMC/EMI)与电源完整性(PI) 1. 遵循标准的系统级EMC设计 本书摒弃了单纯的“贴片”式EMC整改,强调设计初期的预防性措施: PCB多层板的电源/地平面划分: 深入讲解如何根据信号速度和电流回路面积来设计电源层与地层,以及在不同层之间如何处理分割与返回路径。 屏蔽与滤波技术: 详细介绍了共模扼流圈、铁氧体磁珠的选型原则,以及何时使用屏蔽罩(Shielding Can)以及屏蔽罩的有效接地设计。 传导与辐射发射分析: 结合实际频谱分析仪的测试结果,指导工程师如何定位和解决RE(辐射发射)和CE(传导发射)问题,特别是开关频率附近的高次谐波抑制。 2. 电源完整性(PI)的瞬态响应优化 针对高电流、快速变化的数字电路供电,本书侧重于去耦策略的量化设计: 去耦电容的选型与放置: 采用阻抗分析仪的测量原理,指导读者计算不同频段(MHz到GHz)所需电容值,并优化低频电容(电解/钽电容)与高频电容(MLCC)的协同去耦网络。 VRM(电压调节模块)的环路补偿: 讲解开关稳压器(Buck/Boost)的输出级如何通过PID/Type-III补偿器来稳定输出电压,确保在负载瞬态变化时电压跌落(Droop)和过冲(Overshoot)在可接受范围内。 --- 四、 传感器接口与工业控制网络 1. 工业自动化中的总线技术集成 本书聚焦于工业现场对可靠性和实时性的要求: EtherCAT/PROFINET的硬件加速: 讲解如何利用专用的MAC控制器或FPGA加速器来实现这些实时以太网协议的帧处理,确保纳秒级的确定性延迟。 高精度模数转换在工业称重中的应用: 详细介绍如何使用Σ-Δ型ADC(如ADS12xx系列)进行高精度压力和称重传感器的信号调理,重点在于消除温度漂移和共模干扰。 2. 射频前端基础与PCB布局考量 针对低功耗无线模块的集成,本书提供了必要的射频基础知识: 阻抗匹配网络设计: 使用Smith圆图分析50欧姆系统的L/C匹配设计,确保功率传输效率。 PCB走线对RF性能的影响: 讨论微带线和带状线的特性阻抗控制,以及耦合、串扰在紧凑型RF设计中的规避方法。 本书旨在提供一套完整、可直接应用于工程实践的知识体系,帮助电子工程师应对从底层硬件设计到系统级集成的各项挑战。

作者简介

目录信息

前言第一章 有源功率因数校正电路(PFC) 实例1 基于NCP1601制作的100WPFC升压电路 实例2 基于IR1150实现300W PFC单周期控制 实例3 基于L4981 PFC控制器实现无整流桥PFC结构 实例4 基于MC33260降低功耗的PFC控制方法第二章 电视机与LCD TV电源 实例1 基于ICE1 QS01控制器构成的250W电视机电源 实例2 基于L6563+L6599组成的200W高效LCD电源 实例3 基于TEA1504组成的200W电视机电源 实例4 基于TEA1610实现的90W谐振式电视机电源 实例5 基于UBA2070构成的LCD TV一体化电源 实例6 使用VIPer53设计的LCD显示器电源 实例7 用ML4800组成的200W LCD TV电源 实例8 由FAN7554构成的26in LCD TV电源 实例9 由L6598构成的180W彩电用零电压谐振变换器 实例10 基于FSDL0165构成的低成本DVD电源 实例11 由TOP233Y构成的35W多路机顶盒电源第三章 适配器电源 实例1 基于FAN4803构成的85W适配器 实例2 基于ICE3DS01实现待机功耗小于100mW的电源 实例3 基于iW2210一次控制模式实现60W适配器电源 实例4 基于L6562与UCC38C44构成的120W适配器 实例5 基于L6565构成的120W适配器 实例6 基于NCP1337实现谐振式60W适配器实例7由ACT30DH构成的15W恒功率型电源 实例8 由NCP1050组成的10W适配器 实例9 由NCP1200构成的10W电源适配器 实例10 由RCC电路组成的13W开关电源 实例11 基于UC3845实现超宽输入电压开关电源 实例12 基于SG3842GS组成的60W开关电源第四章 充电器电源 实例1 基于LNK501构成无Y电容2.75W充电器 实例2 基于UC3843构成的80W充电器 实例3 由NCP1207构成的60W高精度充电器 实例4 由NCP1207构成的脉冲式充电器 实例5 由PIC12C671 8位A/D微控制器构成的600W充电器 实例6 由L6598构成的240W谐振式充电器第五章 工业与PC电源 实例1 基于ICE28765P组成的240W多路输出电源 实例2 基于IRIS4015构成的150W开放式电源 实例3 基于LM5021构成的50W双路开关电源 实例4 基于NCP1012构成的1W双输出转换器 实例5 基于PKS606Y组成的打印机电源 实例6 基于UCC3895实现高效率、高可靠性300W通信电源 实例7 基于UCC28600构成的150W高效绿色电源 实例8 用ML4800组成的300W ATX开关电源 实例9 由FAN7554构成的150W精密开关电源 实例10 由NCP1280构成的300W工业电源 实例11 由UC3842A构成的30W通信电源 实例12 基于TDA16888构成的200W电源第六章 其他小功率电源 实例1 由TOP202Y构成的15w恒功率型电源 实例2 由TOP202Y组成的16W截流型开关电源 实例3 由TOP221P构成的4W后备式开关电源 实例4 由TOP232Y构成的17W双路待机电源第七章 输出功率小于100W的直流-直流电源 实例1 基于UC3843A组成高效率低成本直流电源 实例2 基于13842构成的15W双路直流电源 实例3 基于LM5000实现反激式连续模式电源的设计 实例4 基于LM5032实现双隔行扫描直流转换器 实例5 基于LT3825构成40W同步反激式无光耦转换器 实例6 基于NCP1031构成的2.5W超宽输入双路输出电源 实例7 基于:NCP1031实现6.5W POE直流一直流转换器 实例8 基于NCP1216A实现36W单端正激直流转换器 实例9 基于SG3525A构成50W高压输出直流转换电源 实例10 基于STSR2构成的20W同步整流直流转换电源 实例11 基于UCC2540实现双整流输出直流转换器 实例12 由FS6X1220RT组成的24W反激式通信电源 实例13 由RCC电路组成的低压多路输出直流转换电源 实例14 由SG3525A构成的60W直流变换器 实例15 由UC3843A组成的20W正激式通信电源第八章 输出功率大于100W的直流直流电源 实例1 基于SG3525A组成200W倍流同步整流电路 实例2 保护功能完善的120W高效直流变换器 实例3 基于FAN7554构成的216W电源 实例4 基于IR2086构成的330W高效直流转换器 实例5 基于LM5041实现125W级联推挽同步整流电路 实例6 基于LT1952实现100W正激同步整流电路 实例7 基于MAXS069A构成的高效直流转换器 实例8 基于NCP1560实现100W直流转换电源 实例9 基于SG3525A构成的130W高效直流变换器 实例10 基于全桥硬开关组成的160W高可靠性电源参考文献
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读后感

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用户评价

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这本《开关电源典型设计实例精选》真是本宝藏,虽然我主要对模拟电路和射频设计更感兴趣,但翻阅这本书时,还是被它详实的内容和贴近实践的案例深深吸引住了。它并没有沉溺于枯燥的理论推导,而是直接切入了核心的应用环节。我记得有一章专门讲了高频LLC谐振变换器的设计,那部分的讲解非常清晰,从选择开关管到磁性元件的参数计算,每一步都有明确的指导和图示。对于一个经验不是那么丰富的工程师来说,这简直是救星。我一直觉得开关电源设计中最难的就是磁性元件的优化,这本书在这方面下了大功夫,给出了很多实用的经验公式和设计流程,比我之前看的几本教科书都要具体得多。而且,它涉及的拓扑结构非常全面,从最基础的降压、升压到更复杂的反激、桥式,都有对应的实例。我特别欣赏作者那种“手把手”的教学风格,让你感觉不是在看书,而是在跟着一位资深工程师做项目。这本书的价值远超其价格,绝对是电子工程师工具箱里不可或缺的一本参考书。它真正做到了“精选”,把最常用、最关键的设计点都提炼出来了,避免了泛泛而谈。

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我对某些设计指南和手册的印象是,它们通常会涉及非常前沿、但市场尚未成熟的奇异拓扑,或者只关注于某一个特定芯片的讲解。相比之下,《开关电源典型设计实例精选》的选材更加务实和经典。它聚焦于那些在工业控制、消费电子和LED照明等领域应用最广泛、最成熟的拓扑结构,例如SEPIC和Cuk变换器在高电压输出场景下的应用细节。我注意到书中对保护电路的设计也进行了详尽的阐述,包括过流保护(OCP)的阈值设定、过温保护(OTP)的实现方式,以及如何结合外部逻辑进行系统级的故障管理。这部分内容往往是理论书籍中最容易被忽视的,但在实际产品中却至关重要。光是关于如何精确设定电流采样电阻和比较器延迟的章节,就帮我省去了好几个星期的调试时间。这本书的内容组织就像一个精心搭建的知识阶梯,每一步都有坚实的基础支撑,让人学得踏实、用得放心。

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说实话,我对电源类的书籍一向抱持着比较审慎的态度,因为很多书籍都存在“知其然不知其所以然”的问题,或者理论堆砌过多,脱离实际应用场景。然而,这本《开关电源典型设计实例精选》的编写思路非常独特。它不是按照某种拓扑结构从头到尾介绍,而是更侧重于“问题导向”和“参数驱动”。比如,书中有一个章节专门讨论了在输入电压范围波动较大时,如何设计一个具有宽输入范围的恒流源,它没有直接给出固定电路,而是引导读者根据具体的输入/输出电压比、额定电流和允许的占空比范围,反推所需的核心元件参数。这种思考过程,对于培养设计者的独立解决问题的能力至关重要。我之前总是在各种参数之间来回拉扯,找不到一个平衡点,但这本书提供了一个清晰的决策框架。它不仅仅是教你如何“复制”一个电路,更重要的是教你如何“设计”一个电路,这一点是我从其他同类书籍中很少获得的体验。这种由内而外的设计哲学,让我对这本书的评价极高。

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这本书的版面设计和图表质量也值得称赞。很多技术书籍的图例模糊不清,或者表格数据难以辨认,严重影响了阅读体验。但这本《开关电源典型设计实例精选》在这一点上做得非常出色,所有的波形图、PCB布局示意图和效率曲线都清晰锐利,即使用放大镜看细节也毫无压力。更重要的是,作者在讲解特定设计实例时,经常会附带一个简单的仿真模型参数说明(尽管没有提供实际的仿真文件,但参数的给出已经足够指导读者自行复现)。我利用书中的Boost电路实例,在MATLAB/Simulink中进行了快速验证,结果与书中所述的稳定性和瞬态响应曲线高度吻合。这种理论与实践、工程与仿真之间的无缝衔接,体现了作者深厚的专业功底和对读者的尊重。对于我这样需要将设计快速转化为量产产品的工程师而言,高清晰度的图表和可验证的参数是提高工作效率的隐形翅膀。这本书无疑是近年来我购入的技术书籍中,性价比最高的一本。

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我最近在忙一个对电源纹波要求极高的医疗设备项目,对滤波和EMI的解决方案很头疼。原本我打算去翻阅一些专门讲EMI抑制的书籍,但偶然翻到这本《开关电源典型设计实例精选》,发现其中关于噪声控制和PCB布局的章节,简直是为我量身定做的。作者对高频电流回路的理解非常深刻,用大量的篇幅解释了为什么某些布局会导致尖峰噪声,以及如何通过改变走线宽度和增加去耦电容的类型来有效抑制这些问题。书里甚至展示了几个“反面教材”的PCB照片,对比了优化前后的波形图,这种直观的展示效果比单纯的文字描述有效一万倍。我立刻借鉴了书中一个关于“软开关技术在反激电路中的应用”的案例,成功地将我的设备工作频率提升了20%,同时效率也得到了显著改善,这让我对接下来的项目充满了信心。这本书的深度在于它敢于触及实践中的“痛点”,而不是停留在教科书式的理想模型上。对于我这种需要快速解决实际工程问题的研发人员来说,这种实用性是评价一本技术书籍的最高标准。

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