EMC(电磁兼容)设计与测试案例分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:郑军奇

出品人:

页数:288 页

译者:

出版时间:2006年12月

价格:38.0

装帧:平装

isbn号码:9787121033391

丛书系列:

图书标签:

• 电路设计
• 电磁兼容
• 案例
• 嵌入式硬件设计
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• 电子工程
• 信号完整性
• 电源完整性
• 高频电路
• 屏蔽技术

现代电子系统热管理技术与实践 内容提要： 本书深入探讨了现代电子设备，特别是高密度、高性能系统中热量产生的机理、散热设计原理以及先进的热管理技术。全书结构清晰，理论阐述与工程实践紧密结合，旨在为电子工程师、热设计工程师以及相关领域的研究人员提供一本全面且实用的技术参考手册。 第一部分：热学基础与电子设备热环境 本部分首先回顾了传热学的基本定律，包括热传导、热对流和热辐射在电子散热中的应用。随后，详细分析了集成电路（IC）芯片、PCB板层以及整机系统中的热源分布与特性。重点讨论了功耗密度（Power Density）的快速增长对传统散热方案带来的挑战。书中引入了热阻概念（Thermal Resistance）的精确计算方法，区分了芯片级、封装级和系统级的热阻路径，并强调了界面热阻（TIMs）对整体热性能的关键影响。此外，还涵盖了温度对电子元器件可靠性和性能寿命的影响模型，例如阿累尼乌斯模型在预测MTTF（平均无故障时间）中的应用。 第二部分：被动散热技术与材料科学 本章聚焦于无需外部能量输入的被动散热技术。首先，对散热片（Heat Sinks）的设计进行了详尽的分析，包括翅片结构优化（如针翅、锯齿翅片、折叠翅片）以最大化表面积和最小化空气流动阻力。详细介绍了鳍片密度、高度与自然对流/强制对流效率之间的关系。 其次，深入探讨了热界面材料（TIMs）的分类、性能指标及其选择标准。内容涵盖了导热硅脂、相变材料（PCM）、金属焊料以及先进的液态金属导热材料的导热系数、剪切强度和长期稳定性比较。 第三部分，材料科学在散热中的应用占据重要篇幅。详细介绍了高导热材料，如石墨烯散热膜、碳纤维复合材料、铜钨合金（CuW）和氮化铝（AlN）陶瓷基板的优势与应用场景。书中包含了一系列案例，说明如何通过优化材料选择来降低关键热点的温度。 第三部分：主动散热系统与流体力学分析 主动散热是解决高功率密度问题的核心手段。本部分系统地介绍了强制对流散热技术。 1. 风扇与气流组织： 详细分析了轴流风扇、离心风扇的性能曲线，并重点阐述了PCB板级和机箱级的气流组织策略，包括进风口/出风口的设计、风道布局、导流罩（Shroud）的应用，以及如何通过CFD（计算流体动力学）仿真来优化整体风扇功耗与散热效率的平衡。 2. 热管与均温散热技术： 深入剖析了热管（Heat Pipes）的工作原理，包括毛细回流、蒸发和冷凝过程。对不同类型的热管（标准热管、均温板/Vapor Chamber、重力辅助型）的等效导热系数进行了量化比较。书中包含了热管设计中的关键参数计算，如工作流体选择、芯吸结构（Wick Structure）设计对输送能力的影响。均温板的应用案例被重点展示，特别是在平板式、薄型设备中的热量铺展作用。 第四部分：尖端与未来热管理技术 本部分关注当前和未来电子设备的热管理前沿技术。 1. 液冷技术（Liquid Cooling）： 详细介绍了闭环和开环液冷系统的设计细节。内容涵盖了水冷、油冷以及更先进的介电冷却液。关键章节集中于微通道（Microchannel）热交换器的设计、泵（Pump）的选择与能耗控制、以及系统泄漏检测与流体兼容性问题。 2. 相变冷却与两相浸没冷却： 对于数据中心和高性能计算（HPC）应用，本书着重介绍了利用液体相变潜热进行高效散热的技术。详细阐述了单相浸没冷却和两相浸没冷却的工作机理，包括氟化液（Fluorocarbons）的选择标准、蒸发冷凝循环的控制以及对裸露电子元器件的影响评估。 3. 温控与混合散热系统： 讨论了如何结合被动、主动和尖端技术构建混合散热系统。重点分析了热电制冷器（TEC）在局部热点温度控制中的应用，以及基于温度反馈的智能风扇调速算法（PWM控制）和系统级温控策略，以实现性能、功耗和可靠性的最佳折衷。 第五部分：热设计流程与可靠性评估 本部分将理论知识转化为实际工作流程。详细介绍了热设计验证的完整流程：从需求定义、概念设计、热仿真（CFD/FEA）建模、原型测试到最终的可靠性验证。书中提供了大量的实际案例，包括移动设备散热设计中的“热点管理”、服务器机箱的气流耦合分析，以及热应力对BGA和PCB焊点的疲劳影响分析。强调了在设计早期阶段进行热仿真分析的重要性，并介绍了常用的热设计软件工具箱及其应用技巧。 本书力求结构严谨，逻辑清晰，图表丰富，是电子热设计领域不可多得的实践指导用书。

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**资深工程师的“再充电”** 说实话，刚拿到这本书时，我并没有抱太大期望。毕竟，我在EMC领域摸爬滚打多年，自认为对各种问题都了如指掌，市面上类似的参考书籍也看过不少。然而，这本书却意外地给了我一些惊喜。它最吸引我的地方在于，它并没有停留在对经典EMC问题的重复叙述，而是深入探讨了一些在当前快速迭代的电子产品设计中，越来越凸显的复杂EMC挑战。例如，书中对高速数字信号的SI/PI协同效应在EMC方面的表现，以及如何在多模态干扰环境下进行有效抑制，都进行了非常深入的剖析。我尤其欣赏作者在分析案例时，引入了大量的仿真数据和实际测试结果对比，这为理解复杂的EMC现象提供了非常有力的佐证。很多时候，理论模型与实际表现之间总会有一些微妙的差异，这本书恰恰弥补了这方面的空白。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更是告诉你“为什么这么做”才有效，并且提供了充分的依据。书中的一些案例，涉及到了新的通信技术和新兴的电子元器件，这些内容恰恰是我在日常工作中经常会遇到的难题。通过阅读这些案例，我不仅能够验证自己过往的经验，还能从中学习到更前沿的设计思路和测试方法。这本书让我意识到，EMC设计是一个不断发展和演进的领域，即使是经验丰富的工程师，也需要不断地“再充电”，才能跟上时代的步伐。

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**实验室测试员的“调试指南”** 在EMC实验室里，我们每天面对的就是各种各样的测试设备和待测产品。有时候，一个产品测试不通过，原因可能千丝万缕，找起来就像大海捞针。这本书，就像一本贴心的“调试指南”，为我们提供了许多实用的方法和思路。它在描述测试案例时，不仅仅是简单地复述测试标准，而是详细地解析了测试过程中可能出现的各种异常现象，以及这些现象背后可能隐藏的EMC问题。比如，当一个产品在传导发射测试中出现尖峰时，书中会引导我们思考是哪个部分的电路在产生干扰，是电源线还是信号线？是滤波做得不够，还是屏蔽有问题？它还会给出一些具体的排查步骤，比如利用频谱分析仪对特定频率点进行深入分析，或者使用探头定位干扰源。我特别喜欢书中对于测试环境和设备配置的讲解，它会强调在进行精确测试时，要注意哪些细节，比如接地、屏蔽室的屏蔽效能，以及测试设备的校准。这些看似琐碎的细节，却往往是影响测试结果准确性的关键。通过阅读这些案例，我不仅能够更快速、更准确地定位EMC问题，还能在测试过程中，更加有条理地进行分析和记录。这本书让我们在面对复杂的EMC测试挑战时，不再感到束手无策，而是能够更有信心、更有效地完成工作。

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**对产品经理的EMC启蒙** 作为一个产品经理，我的主要职责是把握产品方向、定义功能需求，并且确保产品的市场竞争力。以往，EMC方面的专业知识对我来说，更像是一个遥远而模糊的概念，似乎是研发工程师的“专属领域”。然而，随着电子产品对可靠性和合规性要求的日益提高，我也逐渐意识到，EMC并非只是一个纯粹的技术问题，它与产品的整体质量、上市周期，甚至最终的市场接受度都息息相关。这本书的出现，恰恰弥补了我在这方面的知识盲区。它用一种非常易于理解的方式，解释了EMC对产品性能的影响，以及不合规可能带来的严重后果，比如产品的返工、延迟上市，甚至是被监管部门罚款。书中的案例分析，不再是枯燥的技术术语堆砌，而是聚焦于“问题对产品的影响”和“解决方案的成本效益”。例如，一个看似微小的EMC问题，如何可能导致整个产品线的召回，以及在产品设计初期投入少量资源进行EMC优化，与后期进行昂贵的整改相比，孰轻孰重。这种从产品整体利益角度出发的解读，让我深刻认识到EMC的重要性。它让我能够更好地与工程团队沟通，理解他们的挑战，并在产品规划和决策过程中，更早地将EMC因素纳入考量。这本书为我提供了一个全新的视角，让我能够从战略层面去理解和重视EMC，从而为打造出更优秀、更可靠的产品打下基础。

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**仿真工程师的“实战宝典”** 作为一名仿真工程师，我主要依赖各种仿真软件来预测和分析电子产品的电磁兼容性能。理论知识固然重要，但如何将仿真模型与实际的测试结果紧密结合，一直是我的一个挑战。这本书为我提供了一个宝贵的“实战宝典”。它在分析案例时，不仅仅罗列了仿真设置和参数，更重要的是，它详细阐述了不同仿真方法在特定EMC问题中的适用性和局限性。例如，在处理复杂结构件的辐射发射问题时，书中会对比不同网格划分策略对仿真精度的影响，以及如何根据实际测试环境调整仿真场景。我尤其欣赏书中对仿真结果的解读，它不会简单地给出“通过”或“不通过”的结论，而是深入分析仿真结果背后的物理机制，并与实际的测试数据进行详细的对比和校准。这种“仿真与实测的闭环反馈”模式，大大提高了我的仿真准确性和效率。书中提到的很多案例，都涉及到了实际产品中的常见问题，比如连接器的串扰、电源线的辐射，以及PCB布局的敏感性。通过学习这些案例，我不仅能够优化我的仿真流程，还能更好地理解工程师在实际测试中遇到的问题，从而提供更具参考价值的仿真分析。这本书让我明白，仿真不仅仅是“预演”，更应该是对实际问题的“深度理解”和“精确预测”。

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**初学者的新篇章** 当我翻开这本书的时候，我带着一颗略显忐忑的心，因为EMC这个词对我来说，就像是隔着一层厚厚的迷雾，理论知识堆积如山，实际操作却摸不着头脑。然而，这本书的出现，就像是一束光，悄悄地穿透了这层迷雾。它并没有一开始就抛出晦涩难懂的公式和抽象的概念，而是从一些非常贴近实际的案例入手，比如一个新设计的电子产品在实验室里为何会频繁出现异常，或者为何同一个产品在不同的环境下表现会大相径庭。作者用一种非常平实的语言，娓娓道来，将那些原本高高在上的EMC原理，一一拆解成可以理解的逻辑。我特别喜欢它在分析案例时，会详细地描述问题产生的根源，以及工程师是如何一步步排查、定位，最终找到解决方案的。这种“跟着大神一起破案”的体验，让我觉得学习EMC不再是一件枯燥乏味的任务，而是一场充满乐趣的探索。书中提到的很多设计细节，比如PCB布局的技巧、滤波器的选择原则，甚至是屏蔽罩的结构设计，都通过生动的图示和详细的讲解，让我豁然开朗。很多时候，我会在脑海中构思自己遇到的类似问题，然后对照书中的案例，发现很多之前被忽略的关键点。这本书让我第一次真正体会到，原来EMC设计并非是“出了问题再去解决”，而应该是一种“预防为主”的设计思路。它就像一本活的教科书，让我对EMC有了全新的认知，也点燃了我深入学习下去的信心。

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