单片电荷泵实用电路

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页数:317
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出版时间:2009-1
价格:38.00元
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isbn号码:9787508378008
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  • 单片机
  • 电荷泵
  • 电源管理
  • 实用电路
  • 模拟电路
  • 嵌入式系统
  • 电子设计
  • 电路设计
  • 低功耗
  • DC-DC转换
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具体描述

《单片电荷泵实用电路》结合国内外开关式DC/DC变换技术的发展动向及在国内的应用实践,全面系统地阐述了单片电荷泵的最新应用技术。《单片电荷泵实用电路》共分8章.在介绍了电荷泵基本工作原理、结构和特点的基础上,系统地介绍了单片电荷泵、白光LED驱动电路、基于电荷泵的白光I.ED驱动电路、LCD背光照明技术、LED背光源驱动电路、便携式电子设备闪光灯驱动电路、便携式电子设备电源管理技术等知识。《单片电荷泵实用电路》以理论与实践相结合的写作方式,深入浅出地闸述了单片电荷泵电路设计和应用中经常涉及的理论知识和实际工作中的设计方法。《单片电荷泵实用电路》内容通俗易懂、新颖实用。

好的,以下是针对一本名为《单片电荷泵实用电路》的图书,所撰写的一份不包含该书内容的详细图书简介,旨在介绍其他相关领域的电子电路技术。 --- 《大功率开关电源设计与应用:从理论到实践》 内容简介: 本手册深入探讨了现代电力电子领域中至关重要的——大功率开关电源(SMPS)的设计、优化与实际应用。随着信息技术、新能源以及高端工业控制对高效、稳定电源需求的日益增长,理解和掌握开关电源的核心技术已成为电子工程师的必备技能。本书旨在为读者提供一个从基础理论到工程实践的全面、系统的指导框架。 第一部分:开关电源基础理论与拓扑结构解析 本部分首先奠定了坚实的理论基础。内容涵盖了电能转换的基本原理,重点分析了线性电源与开关电源的本质区别,以及开关电源在效率、体积和热管理方面的优势。 脉冲宽度调制(PWM)原理详解: 详细阐述了如何通过控制开关器件的导通时间比(占空比)来实现精确的电压和电流调节。介绍了不同调制策略(如平均值控制、峰值电流模式控制等)的数学模型和优缺点。 核心拓扑结构深度剖析: 全面覆盖了工业界最常用的基本拓扑,包括: 降压(Buck)与升压(Boost)变换器: 针对不同输入输出电压关系下的工作模式分析、小信号模型建立及环路补偿设计。 降压-升压(Buck-Boost)与反激(Flyback)变换器: 重点分析了单绕组隔离和非隔离方案的实现细节,以及它们在离线电源设计中的应用场景。 半桥、全桥与LLC谐振变换器: 深入讲解了高效率、高功率密度隔离电源的关键技术,包括死区时间控制、开关损耗最小化以及如何应对复杂的谐振网络。 第二部分:关键器件选型与热力学管理 大功率应用对器件的承受能力和散热提出了极高要求。本部分聚焦于如何根据应用需求选择合适的功率器件,并实现高效的热管理。 功率半导体器件的精细化选择: 对功率MOSFET(特别是超结技术)、IGBT以及快速恢复/肖特基二极管进行了详尽的参数解读。讨论了导通损耗、开关损耗与安全工作区(SOA)的关系,并提供了具体的选型流程图。 新型宽禁带半导体(SiC与GaN)的应用: 专门开辟章节探讨了碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)器件在超高频开关电源中的优势,包括如何利用其极快的开关速度来减小磁性元件尺寸,以及驱动电路的设计挑战。 热设计与散热工程: 讲解了传导、对流和辐射散热的基本原理。内容包括热阻计算、PCB散热路径优化、热电/帕尔贴效应的应用,以及如何利用仿真工具(如CFD)进行热场分析,确保系统在额定负载下长期稳定运行。 第三部分:磁性元件的设计与优化 开关电源的性能在很大程度上取决于磁性元件(变压器与电感器)的效率和体积。本部分强调了磁性元件的设计艺术。 变压器设计: 从漏感控制、耦合系数确定到绕组工艺(如三明治绕法、箔绕)的详细介绍。着重于如何平衡初级和次级绕组的损耗,并根据开关频率选择合适的铁氧体磁芯材料(如PC40、3F3等)。 电感器设计: 区分了储能电感与滤波电感的不同要求。详细讲解了峰值电流纹波、直流叠加对电感饱和的影响,以及饱和磁通密度($Delta B$)的计算。 EMI/EMC对磁性元件的约束: 分析了磁性元件辐射噪声的机理,以及如何通过优化结构(如屏蔽、匝数分布)来满足严格的电磁兼容性标准。 第四部分:控制回路、保护机制与系统集成 一个实用的电源不仅需要高效的能量转换,更需要稳定、可靠的控制与保护功能。 反馈与补偿网络设计: 深入解析了电流模与电压模控制的差异。重点讲解了Type III补偿器的设计步骤,以确保系统具有足够的相位裕度和单位增益带宽,从而实现快速瞬态响应。 数字电源控制: 介绍了基于DSP或高性能MCU实现电源控制的优势,包括自适应控制、非线性补偿算法(如前馈控制)的应用,以及如何通过软件实现快速的故障诊断与恢复。 全面保护电路设计: 覆盖了过流保护(OCP)、过压保护(OVP)、欠压锁定(UVLO)及热关断(OTP)的硬件与软件实现细节。强调了在瞬态大电流冲击下,保护电路的响应速度和准确性。 第五部分:实际案例分析与故障诊断 本部分通过多个实际项目案例,将理论知识转化为可操作的工程经验。 高密度服务器电源(3kW/400V输入): 以一个实际的高功率密度项目为例,展示了从PFC级设计到LLC谐振级优化,再到系统级热管理的完整流程。 新能源汽车电池管理系统(BMS)用DC/DC转换器: 重点讨论了在宽输入电压范围(如72V到400V)内实现高可靠性隔离和低纹波输出的设计技巧。 电源系统集成与可靠性验证: 提供了电源系统集成清单(包括EMC滤波、浪涌保护),并介绍了应力筛选(HALT)和加速寿命试验(ALT)在验证大功率电源可靠性中的作用。 本书的读者对象包括电力电子工程师、电源系统架构师、从事高端设备研发的技术人员,以及希望系统学习大功率开关电源设计的高级电子专业学生。本书内容详实,图表丰富,并配有大量的工程经验总结,是理论学习与工程实践相结合的优秀参考手册。

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读后感

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用户评价

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从内容上看,这本书的定位非常精准,专注于“单片电荷泵”这个细分领域,这对于很多希望快速掌握一种实用电源转换技术的工程师和学生来说,无疑是福音。我从事的是嵌入式系统开发,经常需要为各种微控制器和传感器提供稳定的电源,而单片电荷泵以其体积小、效率高、成本低的特点,成为了许多低功耗和电池供电项目的首选。我非常希望这本书能够提供丰富的实操案例,从最基础的升压电路开始,逐步深入到更复杂的应用,例如多路输出、低纹波输出以及与微控制器配合的电源管理方案。我特别关注书中是否会讲解如何根据不同的应用场景,比如输入电压范围、输出电压精度要求、负载电流特性以及环境温度等,来选择最适合的单片电荷泵IC。我希望书中能提供一些关于如何优化电荷泵的瞬态响应,以应对快速变化的负载,并减少输出电压的过冲和下冲。此外,对于电源的可靠性,书中是否会涉及一些关于EMC/EMI抑制的建议,比如如何进行PCB布局,如何选择合适的滤波元件,以及如何进行必要的测试和验证?我也对书中的一些高级话题很感兴趣,比如电荷泵的串联或并联应用,以及如何与其他电源转换技术(如LDO)相结合,以实现更优的性能。这本书的实用性,将直接决定它能否成为我工具箱里不可或缺的参考资料。

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作为一名在汽车电子领域工作的工程师,我深知电源管理在汽车电子系统中的重要性。车辆的各个子系统都需要稳定可靠的电源供应,而电荷泵以其高效率和紧凑的体积,在许多需要电压转换的场合都展现出巨大的潜力。这本书的出现,为我提供了一个深入了解单片电荷泵技术的绝佳机会。我非常希望能看到书中对不同类型单片电荷泵在汽车应用中的可行性分析,例如在低温启动、高压输入承受能力以及对汽车电网噪声的抑制能力等方面。我尤其关注书中对电荷泵在EMI/EMC方面的设计考虑,因为汽车电子系统对电磁兼容性有非常严格的要求,如何设计一个低辐射、抗干扰能力强的电荷泵电路是关键。此外,我也对电荷泵的可靠性和寿命有很高的期望,书中是否会涉及关于长期可靠性测试的方法,或者对关键元件的选型有特别的建议?我也很想了解电荷泵与其他汽车电源管理技术(如DC-DC转换器、LDO)的集成应用,比如如何构建一个多级电源转换系统,以满足不同车载设备的电源需求。

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收到这本书,感觉就像获得了一本武功秘籍,让我这个对电荷泵技术充满好奇的爱好者跃跃欲试。我对电荷泵的喜爱源于它小巧精悍的设计,只需要几个电容和一个IC,就能实现电压的灵活转换,这在很多空间受限的项目中简直是救星!我特别希望书中能详细解释各种电荷泵的拓扑结构,比如倍压、分压、反压以及更复杂的组合。我想知道它们各自的优缺点是什么,适用于哪些不同的场合。例如,如果我需要将一个1.5V的电池电压提升到5V,用哪种电荷泵方案最合适?如果我需要将一个12V的电源降到3.3V,又该如何选择?书中会不会提供一些计算公式或者设计流程,帮助我快速确定合适的IC型号和外围元件参数?我也很想了解电荷泵的效率问题,毕竟在电池供电设备中,每一毫瓦的能量都非常宝贵。书中能否深入分析影响电荷泵效率的因素,并给出提高效率的实用技巧?比如,如何选择合适的开关频率,如何合理配置电容的ESR,甚至是如何在PCB布局上优化以减少寄生参数?此外,我对于电荷泵的稳定性也颇为关心。在负载变化时,输出电压能否保持稳定?是否存在过冲或下冲的问题?书中会不会提供一些关于稳定性的测试方法和优化建议?这本书的到来,让我对如何设计出高性能、高效率的电荷泵电路有了更清晰的认识,我迫不及待地想动手实践了!

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作为一个在电源管理IC领域工作的研发人员,我对这本书寄予厚望。我们日常的工作离不开对各种电源转换技术的深入研究,而电荷泵以其独特的优势,在许多新兴领域,如物联网设备、可穿戴设备以及智能家居等,扮演着越来越重要的角色。这本书的出现,填补了市场上一部分对于单片电荷泵电路系统性介绍的空白。我特别希望能看到书中对电荷泵在不同工作模式下的详细阐述,例如连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)对效率和输出纹波的影响,以及如何在设计中权衡这两者。此外,我对电荷泵的稳定性和可靠性也非常关注。在极端的工作条件下,比如高温、低温或者高湿度环境,电荷泵的性能是否会受到影响?书中是否会提供关于如何提高电荷泵在恶劣环境下稳定性的设计建议,比如在PCB布局上如何散热,或者在元件选择上如何考虑环境因素?我对书中提到的“单片”概念也感到非常好奇,这意味着只需要一颗IC就能实现复杂的功能,这大大简化了电路设计和降低了成本。我希望这本书能够详细解析这些单片IC内部的结构和工作原理,以及它们是如何集成多种功能于一体的。对于任何一款电源管理IC,输出纹波和噪声都是一个绕不开的话题。这本书能否提供关于如何有效抑制电荷泵输出纹波和噪声的实用技巧,例如如何选择合适的旁路电容,或者如何进行滤波设计?我相信这本书的专业性和实践性,一定能为我们这些一线研发人员提供宝贵的参考和指导。

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这本书的标题给我一种非常实在和易于理解的感觉,直接切入了“单片电荷泵”这一关键技术,并强调了“实用电路”,这对于我这种偏重实践的应用工程师来说,无疑是极大的吸引力。我一直在寻找关于如何利用单片电荷泵来优化产品电源方案的资料,尤其是在低功耗设备和便携式电子产品领域,这种高度集成的电源解决方案非常有优势。我希望这本书能够提供详细的单片电荷泵IC选型指南,包括如何根据输入电压、输出电压、输出电流、效率以及成本等因素进行选择,并且能分析不同品牌和型号IC的优劣势。我特别关注书中对电荷泵效率损耗的深入分析,例如寄生电阻、电容损耗以及开关损耗等,以及如何通过优化的PCB布局、接地策略和元件选择来最小化这些损耗,从而提高整体效率。此外,我也对电荷泵在不同工作模式下的性能表现很感兴趣,例如在轻载和重载情况下的效率和输出稳定性,以及如何通过调整开关频率或采用其他控制策略来优化性能。如果书中能够提供一些关于电荷泵的瞬态响应分析,以及如何抑制输出纹波和噪声的实用技巧,那将对我的实际工作带来极大的帮助。

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拿到这本书,我首先被其厚重的分量所吸引,这暗示着书中内容的丰富和深入。我是一名在消费电子产品领域工作的工程师,我们一直在寻找更高效、更紧凑的电源解决方案。单片电荷泵以其将多个功能集成在一颗IC内的特点,非常符合我们对产品小型化和低成本的需求。我非常希望这本书能够深入讲解不同类型的单片电荷泵,例如倍压、分压、反压以及正负极性输出等,并详细说明它们各自的工作原理和适用场景。我特别关注书中对电荷泵效率损耗的分析,例如寄生电容损耗、开关损耗等,以及如何通过优化PCB布局、选择合适的电容以及调整工作频率来提高效率。此外,我也对电荷泵在不同负载条件下的动态性能很感兴趣,比如负载瞬态响应、输出电压纹波和噪声等,我希望书中能提供一些实用的设计技巧来改善这些性能。对于我们来说,产品的可靠性和稳定性至关重要,因此,书中关于电荷泵的保护功能,如过流保护、过温保护以及软启动等,以及它们如何影响系统可靠性的讨论,将非常有价值。如果书中还能包含一些关于电荷泵在电池管理系统中的应用案例,或者如何与其他电源管理IC配合使用,那就更完美了。

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这本书的封面设计虽然简洁,但内容却透露出作者在电荷泵技术领域的深厚功底。我是一名来自工业自动化领域的工程师,在项目设计中,电源部分的稳定性和效率直接关系到整个系统的可靠运行。单片电荷泵以其高度集成化的特点,在紧凑型设备和分布式供电系统中展现出独特的优势。我期待这本书能够详细阐述不同类型的单片电荷泵IC,特别是那些集成了软启动、过流保护、过温保护等功能的器件,并分析它们在实际应用中的性能表现。我尤其关注书中对电荷泵效率的深入分析,包括各种损耗机制的来源以及如何通过优化电路设计和元件选型来最大化效率,这对于延长电池寿命和降低能耗至关重要。此外,我希望书中能提供关于电荷泵在复杂工作环境下的可靠性评估,例如在强电磁干扰环境下,如何通过合理的PCB布局和屏蔽措施来保证其正常工作。我也对书中关于电荷泵的负载调整率和线路调整率的深入探讨很感兴趣,这些指标直接决定了输出电压的稳定程度,对于许多精密测量和控制应用至关重要。另外,如果书中能包含一些关于电荷泵与其他电源管理器件(如LDO、DC-DC转换器)的配合设计案例,那将极大地拓宽我的设计思路,帮助我构建更复杂、更高效的电源系统。

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翻开这本书,首先映入眼帘的是作者严谨的逻辑和清晰的思路。我是一名在模拟电路领域摸爬滚打多年的工程师,一直以来,对于如何在有限的资源下实现高效的电源转换,总是在不断地探索和优化。单片电荷泵,尤其是那些仅需一颗IC就能完成复杂功能的器件,一直是我关注的重点。这本书无疑提供了一个非常宝贵的视角,它不仅仅是罗列了各种电荷泵的电路图,而是从根本上剖析了其工作原理。我非常关注书中对电荷泵效率损耗的分析,比如开关损耗、导通损耗以及电容损耗等,这些都是影响最终电源性能的关键因素。我希望这本书能够详细解释如何通过合理的电路设计和元件选择来最小化这些损耗,从而提高整体的能量转换效率。此外,我对于电荷泵的瞬态响应性能也特别感兴趣。在负载变化剧烈的情况下,电荷泵能否快速稳定地输出目标电压,这是一个在许多精密仪器和通信设备中至关重要的指标。这本书能否提供一些关于如何优化电荷泵的瞬态响应的方法,比如增加滤波电容的容值,或者采用更先进的控制算法?另外,书中对不同应用场景下电荷泵的选择和设计考虑,例如在低功耗设备、电池供电设备以及需要高输出电流的场合,都有哪些特定的策略和注意事项?这些都是我在实际工作中经常遇到的挑战,我相信这本书的深度和广度一定能给我带来很多启示,帮助我解决这些实际问题,甚至发现新的设计思路。

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从一名热衷于DIY电子项目的学生角度来看,这本书的题目“单片电荷泵实用电路”极具吸引力。我一直对各种电源转换技术都很感兴趣,特别是那些能够用最少的元件实现高效能量转换的方法。单片电荷泵,顾名思义,只需要一颗IC就能完成电压的升压、降压或反转,这对于我这样资源有限的学生来说,简直是福音。我非常期待书中能够从最基本的原理讲起,比如电荷泵是如何通过电容的充放电来搬运电荷的,以及不同拓扑结构(如倍压、分压、反压)的原理和实现方式。我希望书中能提供一些清晰的电路图和元件选择指南,帮助我理解如何根据具体的输入电压和输出电压需求,来选择最合适的单片电荷泵IC型号。此外,我也很想了解电荷泵的效率问题,以及如何通过合理的PCB布局和外围元件选择来提高效率,这对于我用电池供电的项目来说至关重要。书中能否提供一些实际的DIY项目案例,让我能够亲手搭建出能够工作的电荷泵电路,并且能够测量其性能参数?如果还能有一些关于电荷泵的常见故障排除和调试技巧,那就更完美了,这将大大提升我解决实际问题的能力。

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终于收到这本书了,拿到手里沉甸甸的,封面的设计很朴实,但却透着一股扎实的技术气息,这让我对里面的内容充满了期待。我是一名刚入门的电子爱好者,一直对电荷泵这种能用更少的元件实现电压升压或降压的技术很感兴趣,特别是当它只用一个单片IC就能实现时,这简直太巧妙了!市面上关于电荷泵的资料不少,但很多都过于理论化,要么就是一些零散的应用示例,很难形成一个系统性的认识。我希望能通过这本书,能够从最基本的原理出发,深入理解单片电荷泵的工作机制,比如它是如何通过电容的充放电来搬运电荷的,不同拓扑结构(如倍压、分压、反压)的差异在哪里,以及在实际电路设计中需要注意哪些关键参数。我尤其希望能看到书中对不同品牌、不同型号的单片电荷泵IC的详细介绍,包括它们的性能指标、工作电压范围、输出电流能力、效率以及所能实现的各种功能。如果能有实际的PCB布局建议,以及在EMI/EMC方面的考虑,那就更完美了,因为这直接关系到最终产品的稳定性和可靠性。我希望能学习到如何根据具体的应用需求,比如输入电压、输出电压、输出电流、效率要求等,来选择最合适的单片电荷泵IC,并且能够自己搭建出能够工作的电路,而不仅仅是照搬书上的例子。这本书的到来,无疑为我打开了一扇通往更深层次电子技术的大门,我迫不及待地想要开始我的学习之旅了!

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