电源.开关控制.保护应用电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:山东科学技术出版社

作者:何社成

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2007-1

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787533145590

丛书系列:

图书标签:

• 风格化
• 电源
• 开关电源
• 保护电路
• 控制电路
• 应用电路
• 电力电子
• 电路设计
• 电子工程
• 电源技术
• 开关控制

现代电子系统中的电能管理与可靠性设计 本书聚焦于电子设备运行的基石——电能的稳定供给与安全防护，深入剖析从输入到负载的完整路径中，如何实现高效、可靠的电源转换、分配与监控。 本书旨在为电子工程师、系统架构师以及相关领域的研究人员提供一本全面而深入的技术参考，内容涵盖了当代电子产品对电源系统日益严苛的要求，特别是针对高密度集成、低功耗运行以及极端环境适应性等挑战的应对策略。 第一章：电能质量的理论基础与测量方法 本章从基础物理学出发，系统阐述了电能质量（Power Quality, PQ）的核心概念。我们首先定义了电压暂降、瞬态过压、谐波失真和电磁兼容性（EMC）之间的相互关系。重点分析了非线性负载对电网电流波形的影响，并详细介绍了傅里叶级数在信号分析中的应用，用以量化谐波成分。 书中详细介绍了多种电能质量分析仪器的原理和使用规范。不同于简单的电压/电流测量，本书强调时域与频域的联合分析。我们将探讨如何使用高分辨率示波器配合电流探头捕获纳秒级的尖峰信号，以及如何利用功率分析仪进行长时间的电能偏差记录和趋势分析。此外，本章还设立专门章节讨论电磁干扰（EMI）与电磁敏感性（EMS）的量化标准，为后续的防护设计奠定理论基础。 第二章：输入级与前端保护技术详解 电子设备的第一道防线是输入接口。本章深入探讨了从交流市电（AC）到设备内部直流（DC）转换的输入级设计。内容涵盖了EMI滤波器的结构设计，特别是共模扼流圈和差模电容的选型与布局对系统EMC性能的关键影响。 对于不同的输入源（如电池、整流器或远程直流馈电），我们提供了相应的浪涌保护电路（Surge Protection Devices, SPD）的选型指南。重点讨论了瞬态电压抑制器（TVS Diode）的工作机制、钳位电压的精确计算，以及如何通过串联/并联配置来应对不同能量等级的瞬态事件。此外，本书详细分析了输入保险丝与断路器的选择原则，确保在发生严重故障时，保护元件能够迅速响应，避免连锁损坏。 第三章：高效能DC-DC转换拓扑的优化设计 现代电子系统对效率有着近乎苛刻的要求。本章是全书的重点之一，聚焦于各类DC-DC开关电源拓扑的精细化设计。我们不仅仅停留在Buck、Boost和SEPIC的基本原理介绍，而是深入探讨了软开关技术——包括零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）在LLC谐振转换器中的实现细节。 书中提供了详细的磁性元件设计流程，包括铁氧体磁芯材料的选择（考虑磁通密度与温度特性）、绕组的趋肤效应与邻近效应的校正，以及如何通过3D电磁仿真工具来优化变压器的布局，以降低漏感和杂散电容。对于多路输出电源，我们阐述了同步整流技术的优势与挑战，并对比了有源钳位与无源钳位在提高极限转换效率上的性能差异。 第四章：电源系统的负载管理与动态响应控制 一个设计优良的电源，必须能快速、稳定地响应负载电流的剧烈变化。本章专注于反馈环路补偿与瞬态响应优化。我们采用了古典控制理论（如Bode图分析）和现代控制理论（如状态空间法）相结合的方法，来设计误差放大器的补偿网络。书中提供了大量针对特定拓扑（如四相交错并联Buck）的环路参数计算实例。 更进一步，本书探讨了数字电源管理（Digital Power Management）的前沿技术。这包括使用高性能微控制器（MCU）或专用数字信号控制器（DSP）实现快速数字环路补偿、频率抖动控制以及脉冲频率调制（PFM）与脉冲宽度调制（PWM）的混合控制策略，以实现在轻载和重载条件下的最佳效率与最低纹波。 第五章：高可靠性与系统级热管理 电源模块的寿命往往受限于热量。本章系统地分析了热设计对电子可靠性的影响，特别是阿伦尼乌斯（Arrhenius）方程在预测元件寿命中的应用。我们详细讲解了散热路径的建模，从半导体结温到环境空气的完整热阻链分析。 内容包括热界面材料（TIM）的导热性能评估、热沉（Heatsink）的鳍片设计优化，以及在紧凑型PCB设计中应用导热过孔阵列（Thermal Vias）的技术。此外，本章还讨论了冗余供电架构（如N+1冗余），以及如何在系统层面实现热关断（Thermal Shutdown）和电流共享（Current Sharing）机制，确保即使在部分模块失效时，整个系统仍能维持运行。 第六章：先进的电池管理与能量存储接口 随着便携式和储能系统的普及，电池作为主要能源的地位日益凸显。本章详细介绍了电池管理系统（BMS）的核心功能，包括高精度的荷电状态（SoC）和健康状态（SoH）估算算法，如库仑计数法结合电压开路模型的融合算法。 我们深入剖析了电池均衡技术的物理机制与电路实现，对比了无源均衡与有源均衡的效率和成本效益。针对高功率应用，本章还探讨了快充协议的实现细节（如CC/CV策略的动态调整），以及如何设计反向电流阻断电路，防止能量从电容或电池回灌至前端整流器，从而保护输入级器件免受高压冲击。 第七章：系统级故障诊断与预测性维护 现代电源系统不再是“一劳永逸”的器件，而是需要持续监控的复杂实体。本章关注智能电源管理（IPM）和状态监测。我们介绍了如何利用集成电路（IC）内置的故障事件记录器（Event Logger）来捕获系统在特定应力下的表现。 内容包括电压/电流/温度的裕度分析，以及如何设计容错电路（Fault-Tolerant Circuitry），例如使用看门狗定时器（Watchdog Timer）来复位异常状态，或使用双重冗余电路进行交叉校验。本书还探讨了如何通过基线漂移分析，利用长期的参数监测数据，来预测元件的老化趋势，实现从被动修复到预测性维护的转变。 --- 《现代电子系统中的电能管理与可靠性设计》通过严谨的理论推导、详尽的工程实例和前沿技术探讨，为读者提供了一个构建下一代高可靠性、高能效电源系统的全面技术框架。本书强调系统思维，将电能转换、热管理与电磁兼容性视为一个不可分割的整体进行优化设计。

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《电源.开关控制.保护应用电路》这本厚重的书籍，刚拿到手的时候，就被它沉甸甸的分量所震撼，仿佛蕴含着整个电源设计领域的奥秘。翻开书页，那一排排精密复杂的电路图，如同技艺精湛的手工艺品，每一个元器件的选型、每一个节点的连接，都经过了反复的推敲和优化。对于我这样一位热衷于DIY电子项目的爱好者来说，这绝对是一本值得深入研究的宝藏。我尤其欣赏书中对于各种开关电源拓扑结构，例如Buck、Boost、Buck-Boost以及更复杂的Cuk、SEPIC等的详尽解析。作者并没有止步于理论的介绍，而是深入探讨了这些拓扑结构在实际应用中的优缺点、效率瓶颈、以及如何通过合理的参数设计来克服这些挑战。书中对电感和电容的选型建议，对EMI（电磁干扰）抑制技术的讲解，以及对热设计的考量，都充满了实践的智慧，这对于避免在实际制作中踩坑至关重要。虽然我还没有完全消化书中的内容，但仅仅是初步浏览，就让我对电源设计有了全新的认识。我期待着能将书中的知识融会贯通，应用到我下一个电源模块的开发中，相信它一定能帮助我构建出更稳定、更高效、更可靠的电源系统。

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对于我来说，学习电子技术是一条充满乐趣但也不乏挑战的道路。《电源.开关控制.保护应用电路》这本书，无疑是这条道路上的一位得力向导。我尤其钟爱书中对于不同电源拓扑结构优劣势的对比分析，这使得我在面对具体的设计需求时，能够做出更明智的选择。书中不仅仅是列举公式，而是深入探讨了每一个参数选择背后的物理意义和实际影响，这对于建立起深刻的理解至关重要。例如，书中对反激式变换器在隔离和多路输出设计中的应用，以及对LLC谐振变换器在高效长寿命电源中的潜力，都做了非常详细的论述，这对于我今后可能接触到的更高阶的电源设计项目，提供了宝贵的启示。同时，书中对各种保护机制的详尽讲解，比如软启动、过载保护、短路保护等，都让我对如何构建一个稳定可靠的电源系统有了更清晰的认识。即使是相对基础的章节，作者的讲解方式也充满了匠心，能够帮助初学者快速入门，而对于有一定经验的读者，则能从中发掘出更多的深度和广度。

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这本《电源.开关控制.保护应用电路》的出现，简直是为我这样在电源设计领域摸爬滚打多年的工程师量身定做的。我们都知道，电源看似简单，实则包含了大量的工程经验和学问。这本书最大的亮点在于，它不仅仅停留在理论层面，而是以一种非常务实和深入的角度，剖析了电源设计的各个环节。书中关于开关控制策略的讨论，特别是对不同PWM（脉冲宽度调制）模式的比较，以及如何根据负载特性选择最优控制方式，这对我优化现有产品性能大有裨益。此外，书中关于过压、过流、过温等保护电路的设计，提供了非常系统化的解决方案，从基本的限流电阻到复杂的集成保护IC应用，都做了详尽的说明，并且给出了实用的设计公式和电路实例。最让我印象深刻的是，书中还专门辟出一章来讨论电源的可靠性设计和故障分析，这对于提升产品的生命周期和降低售后成本至关重要。读完这本书，我感觉自己对电源的整体设计思路更加清晰，解决问题的能力也得到了显著提升。

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作为一名长期从事嵌入式系统开发的工程师，电源部分往往是我项目中一个相对薄弱的环节。市面上关于单片机、通信协议的书籍琳琅满目，但真正能系统深入讲解电源设计的却不多。《电源.开关控制.保护应用电路》这本书，可以说是及时解决了我的一个痛点。我特别喜欢书中关于开关电源效率优化和EMI抑制的章节。在很多嵌入式设备中，电源效率直接关系到电池续航和散热问题，而EMI则是影响系统稳定性的一个重要因素。本书对这些问题的分析非常透彻，并且提供了许多实用的工程技巧，例如如何选择合适的PCB布局、如何优化滤波电路等。此外，书中关于各种保护电路的应用，也让我对如何提高电源系统的健壮性有了更深的理解。我曾经遇到过因为电源不稳定导致整个系统崩溃的经历，这本书的知识恰好能帮助我避免重蹈覆辙。总的来说，这本书为我打开了一个新的视野，让我能从更全面的角度去思考电源设计，从而提升整体产品的质量。

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我是一名正在学习电力电子技术的大学生，在老师的推荐下，我购入了《电源.开关控制.保护应用电路》这本书。坦白说，起初我对这门学科有些畏惧，但这本书的编写风格却出乎意料地生动易懂。作者用了很多贴近实际的例子，将抽象的电路原理具象化，让我能够更好地理解。例如，在讲解Buck变换器的原理时，作者通过形象的比喻，将电感和电容的作用解释得淋漓尽致，不像我之前看的教材那样枯燥。书中的保护电路部分，对我来说更是受益匪浅。我之前常常在设计电路时，对如何有效地保护器件不被损坏感到困惑，而这本书则提供了非常详细的设计指南，从选择合适的保护器件到计算关键参数，都给出了清晰的步骤。尤其是书末附录的一些典型应用电路，更是提供了宝贵的参考，让我能够将理论知识与实践相结合。我非常有信心，通过认真研读这本书，我的电力电子基础将更加扎实，为我未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。

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