智能快速充电器设计与制作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:周晓军

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-05-01

价格:20.0

装帧:

isbn号码:9787030063151

丛书系列:

图书标签:

• 充电器
• 智能充电
• 快速充电
• 电源设计
• 电路设计
• 电子制作
• DIY
• 嵌入式系统
• 单片机
• 充电技术

《电能脉冲：新能源时代的能量转换新纪元》 在新能源革命浪潮席卷全球的今天，高效、可靠的能量转换与管理技术已成为驱动未来发展的关键。本书《电能脉冲：新能源时代的能量转换新纪元》并非一本专注于特定设备制作的手册，而是深入探讨了驱动现代电力电子技术核心的那些基础原理、前沿研究以及它们如何重塑我们利用和储存能量的方式。 本书首先从电能转换的基本物理定律出发，回顾了电磁感应、半导体器件特性以及电路理论的经典构建，为读者构建起坚实的知识框架。我们将一同探索DC-DC转换器、AC-DC整流器以及DC-AC逆变器等核心拓扑结构的设计思路，解析它们在不同应用场景下的优劣势，以及如何通过拓扑优化和控制策略实现更高的效率和更小的体积。 接着，我们目光投向材料科学的进步如何赋能能量转换。从新型半导体材料（如碳化硅、氮化镓）在功率器件领域的突破，到高性能磁性材料在电感和变压器设计中的应用，本书将揭示这些材料创新如何帮助我们突破传统设计的瓶颈，实现前所未有的能量密度和功率密度。同时，对储能技术，特别是先进电池化学和超级电容器的原理和应用前景的深入剖析，将帮助读者理解能量储存与转换之间的协同作用，以及它们如何共同推动电动交通、可再生能源并网等领域的飞速发展。 在控制理论方面，本书将重点介绍现代电力电子系统中的先进控制算法，包括但不限于滑模控制、模型预测控制以及人工智能在自适应控制中的应用。这些控制技术不仅能确保能量转换过程的稳定性和精确性，还能显著提升系统的动态响应速度和对外部干扰的鲁棒性，为实现更智能、更高效的能源管理系统奠定基础。 此外，《电能脉冲》还将触及电磁兼容性（EMC）设计的重要性。在日益复杂的电力电子系统中，如何有效地抑制电磁干扰，确保设备的安全可靠运行，是设计过程中不可或缺的一环。本书将提供实用的EMC设计指南和测试方法，帮助工程师们在产品开发阶段就规避潜在的电磁兼容性问题。 本书并非侧重于某个具体设备（如充电器）的组装步骤，而是更宏观地探讨支撑这些设备运转的底层技术逻辑。例如，对于一个高效的充电器而言，其核心必然涉及高频开关技术、功率因子校正（PFC）电路、软开关技术以及多阶段能量转换的优化。本书将围绕这些共性技术进行详细阐述，让读者理解为何某些设计方案能够实现“快速”和“高效”。 我们还将深入探讨新兴的能量收集技术，包括射频能量收集、热电能量收集以及压电能量收集等，并分析这些技术在物联网（IoT）设备、无线传感器网络以及低功耗电子产品中的潜力。理解这些技术，能够为未来的小型化、自供电电子设备的设计提供全新的思路。 最后，本书将展望未来能量转换技术的发展趋势，包括面向智能电网的分布式能量管理、无线电力传输的挑战与机遇，以及下一代电力电子器件的研发方向。通过对这些前沿领域的探讨，旨在激发读者对未来能源技术创新的思考与探索。 《电能脉冲：新能源时代的能量转换新纪元》适合所有对现代电力电子技术、新能源系统以及高效能量管理感兴趣的工程师、研究人员、学生以及技术爱好者。它将为您提供一个全面而深入的视角，帮助您理解驱动当今和未来能源技术发展的核心动力。

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我是一名从事嵌入式系统开发的工程师，平时工作接触的主要是软件和算法。说实话，我对硬件设计，尤其是电源管理这块，一直有些心虚。这本书的出现，极大地弥补了我的知识短板。它以一种极其务实和工程化的视角来审视“快速充电”这一主题。书中对功率半导体器件的选择标准，比如MOSFET的导通电阻（$R_{DS(on)}$）和耐压等级，以及对降压/升压拓扑结构（Buck/Boost）的适用场景分析，都非常到位。最让我印象深刻的是，作者设计了一个模块化的充电控制板的PCB布局案例，详细标注了关键信号线的布线注意事项，比如如何避免地线噪声对ADC采样精度造成干扰，以及如何处理大电流回路的电感布局以减小EMI。这些都是教科书上不会详细讲，但在实际调试中又至关重要的“坑”。阅读过程中，我感觉就像有一个经验丰富的高级硬件工程师在旁边手把手指导，每一步都有明确的工程考量。这本书成功地架起了理论与实践之间的桥梁，让我对接下来的产品原型设计更有信心了。

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这本书简直是为我这种对电子设备续航能力有极致追求的人量身定做的！我一拿到手就迫不及待地翻阅起来，最让我惊喜的是它对不同电池化学性质的深入剖析。作者没有停留在肤浅的“插上电就能充”的层面，而是花了大量篇幅讲解了锂离子、镍氢乃至新型固态电池在充放电过程中的内在机制和热力学限制。比如，书中对“涓流充电”阶段的电压平台控制曲线进行了详尽的数学建模，这对于理解如何最大化电池寿命而非仅仅追求速度至关重要。我记得有一章专门讨论了脉冲充电技术的理论基础，配上了清晰的示波器波形图，那简直是教科书级别的严谨。对我这个业余爱好者来说，很多复杂的电化学反应原理，通过作者精妙的图示和类比，一下子就变得清晰明了。特别是关于温度补偿算法的部分，作者给出了一个非常实用的查找表，并解释了为什么在低温环境下必须限制充电电流，否则会对电池内部结构造成不可逆的损害。这本书的价值在于，它不仅告诉你“怎么做”，更让你明白“为什么这样做才是最好的”。它构建了一个完整的知识体系，从最底层的元器件选型到高级的智能算法管理，每一步都有详实的数据和理论支撑，让人信服。

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对于一个对成本控制和小型化设计有严格要求的创作者来说，这本书的“制作”部分简直是打开了新世界的大门。作者在实现一个高性能充电方案时，非常注重器件的体积和成本效益分析。书中展示了如何通过集成度更高的专用充电IC（如PMIC）来替代传统的分立元件设计，从而在保证性能的同时，显著缩小了电路板的面积。更妙的是，作者提供了一个详细的BOM（物料清单）分析表，对比了三种不同性能等级的充电器方案所需的关键元器件及其市场参考价格区间，这对于项目初期的可行性评估非常有帮助。此外，书中关于热管理的设计思路也极其贴合实际——如何利用散热垫片、导热胶，以及合理的PCB铜皮面积来分散热点，确保在小巧外壳内也能稳定输出大功率。这种对物理限制的深刻理解和工程妥协的智慧，是纯粹理论书籍所无法给予的。

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我必须承认，刚开始我有点担心这本书会过于偏向某一种特定的微控制器（MCU）平台，但事实证明，我的顾虑完全是多余的。这本书的精髓在于其“通用性设计原则”。作者使用的软件设计框架非常清晰，大量采用了状态机模型来描述充电周期的各个阶段——待机、握手、恒流、恒压、终止。这种模块化的软件架构使得读者可以轻松地将其移植到自己熟悉的任何平台，无论是基于STM32还是ESP32，核心逻辑都不变。书中对软件调试技巧的描述也非常到位，特别是如何利用示波器的触发功能来捕捉充电过程中瞬间出现的异常电压尖峰，这是诊断间歇性错误的金钥匙。它教会我的不是固定的代码，而是一种严谨的、可复用的、面向可靠性的系统设计思维。这本书无疑是一部极具启发性和实操价值的参考资料，能显著提升任何电子产品开发者的设计成熟度。

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这本书的叙事风格非常流畅，读起来一点都不枯燥，它巧妙地将技术深度与用户体验的迭代历史结合起来。我特别喜欢作者在引言部分回顾了从早期的恒流充电到如今的智能协议握手过程的演变。这不仅仅是技术回顾，更像是一部微型的“电源技术编年史”。例如，书中对USB PD（Power Delivery）协议的解析非常透彻，不仅解释了CC引脚上的VBUS/CC电阻配置，还详细展示了如何通过C口线缆的E-Marker芯片来协商更高的电压和电流档位。对于那些希望开发兼容最新标准的充电器的读者来说，这部分内容简直是宝典。而且，作者在讲解过程中，总能适当地插入一些行业标准和规范的引用，比如IEC 62368-1的安全标准要求，这使得整本书的权威性大大提升。它不是一本闭门造车的设计手册，而是紧密贴合市场前沿和法规要求的实用指南，阅读体验远超预期。

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