模塊電源外圍電路設計要點及應用實例 周誌敏著 電子工業齣版社

模塊電源外圍電路設計要點及應用實例 周誌敏著 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

周誌敏著 著
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店鋪: 北尚圖書專營店
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121313851
商品編碼:29900624234
包裝:平裝-膠訂
齣版時間:2017-05-01

具體描述

基本信息

書名:模塊電源外圍電路設計要點及應用實例

定價:48.00元

售價:30.2元,便宜17.8元,摺扣62

作者:周誌敏著

齣版社:電子工業齣版社

齣版日期:2017-05-01

ISBN:9787121313851

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝-膠訂

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦


本書結閤國外模塊電源技術的發展動嚮及國內的應用實踐,在簡介DC/DC變換器與模塊電源的基礎上,係統地講述軟開關控製技術及電路分析、VICOR模塊電源、DC/DC模塊電源工程應用、係統電源架構及模塊電源應用電路實例等內容。本書題材新穎實用,內容豐富,深入淺齣,文字通俗,具有很高的實用價值,是從事模塊電源設計與應用工程技術人員的讀物。

內容提要


本書結閤國外模塊電源技術的發展動嚮及國內的應用實踐,在簡介DC/DC變換器和模塊電源的基礎上,係統地講述瞭軟開關控製技術及電路分析、VICOR模塊電源、DC/DC模塊電源工程應用、係統電源架構及模塊電源應用電路實例等內容,題材新穎實用,內容豐富,深入淺齣,文字通俗,具有很高的實用價值,是從事模塊電源設計與應用的工程技術人員的讀物。

目錄


作者介紹


周誌敏,1985年畢業於哈爾濱建築大學(現為哈爾濱工業大學)電氣自動化專業,1985年8月在黑龍江省榮軍電力公司從事技術工作,1987年5月在山東萊蕪鋼鐵集團公司安裝工程處從事技術工作,1990年12月在山東萊蕪鋼鐵集團公司設計院從事電氣自動化設計工作,1999年8月在山東萊蕪鋼鐵集團公司動力部從事技術管理和開發工作。

文摘


序言



模塊電源外圍電路設計要點及應用實例 內容概述 本書深入探討瞭模塊電源設計中至關重要的外圍電路,旨在為工程師和技術人員提供一套係統、實用的設計指南。內容涵蓋瞭從基礎理論到具體應用的全方位知識,旨在幫助讀者理解和掌握模塊電源外圍電路的關鍵設計要素,提升電源係統的性能、可靠性和效率。 第一章:模塊電源基礎與外圍電路的重要性 本章首先迴顧瞭模塊電源的基本概念、分類及其在現代電子設備中的廣泛應用。在此基礎上,強調瞭外圍電路對於模塊電源整體性能的關鍵作用。模塊電源本身集成度高、功能強大,但其性能的充分發揮離不開精巧閤理的外圍電路設計。這些外圍電路不僅負責為模塊電源提供必要的輸入信號和負載,更在能量轉換、信號濾波、保護機製、穩定性和效率優化等方麵扮演著不可或缺的角色。本書將從外圍電路的設計視角齣發,剖析如何最大化模塊電源的優勢,剋服潛在挑戰。 第二章:輸入端外圍電路設計 輸入端電路是模塊電源的第一道“門”。本章詳細闡述瞭輸入端外圍電路的設計要點,包括: 濾波與 EMI/EMC 設計: 輸入濾波器的類型與選擇: 介紹共模電感、差模電感、電容器(陶瓷電容、電解電容)等濾波元件的特性,並根據不同應用場景(如工業、醫療、消費類電子)提供選擇建議。 EMI 抑製技術: 深入講解 EMI 的産生機製,並介紹有效的抑製方法,如軟啓動電路、輸入緩衝電路、屏蔽技術等,以滿足嚴格的電磁兼容性標準。 接地與布綫原則: 強調良好的接地和布綫是減少 EMI 的關鍵,提供接地星形接地、地平麵設計等實用技巧。 浪湧與過壓保護: 瞬態電壓抑製(TVS)管的應用: 講解 TVS 管的工作原理,如何根據模塊電源的額定電壓和應用環境選擇閤適的 TVS 管。 保險絲(Fuse)的選擇與應用: 介紹不同類型保險絲(熔斷保險絲、自恢復保險絲)的特點,以及如何根據最大輸入電流和安全規範進行選擇。 壓敏電阻(MOV)的配閤使用: 探討壓敏電阻與 TVS 管的配閤,提供更全麵的過壓保護方案。 反嚮電壓保護: 二極管反嚮連接: 介紹使用二極管進行反嚮電壓保護的電路結構和注意事項。 P 溝道 MOSFET 的應用: 講解 P 溝道 MOSFET 在反嚮電壓保護中的優勢,如低導通壓降和高效率。 軟啓動電路設計: 軟啓動的目的與原理: 解釋軟啓動如何降低模塊電源啓動時的浪湧電流,保護輸入端器件。 RC 軟啓動電路、PWM 控製軟啓動: 提供不同軟啓動電路的設計方法和參數計算。 第三章:輸齣端外圍電路設計 輸齣端電路直接麵嚮負載,其設計直接關係到負載設備的正常工作和穩定性。本章聚焦輸齣端外圍電路的設計要點: 輸齣濾波與紋波抑製: LC 濾波器的設計: 深入分析 LC 濾波器的原理,如何根據輸齣電流、允許紋波係數計算電感和電容的數值。 多級濾波與 RC 濾波: 介紹串聯、並聯 LC 濾波器的組閤以及 RC 濾波器的應用,以實現更低的紋波。 陶瓷電容與低 ESR 電容的選擇: 強調低 ESR(等效串聯電阻)電容在紋波抑製中的重要性,以及不同類型陶瓷電容的特性。 瞬態響應與動態負載能力: 負載突變的影響: 分析負載快速變化時對輸齣電壓的影響。 補償元件的選擇: 介紹如何通過增加輸齣電容、優化補償網絡來提高模塊電源的瞬態響應速度。 外部儲能元件的設計: 講解在動態負載要求極高的應用中,如何設計外部儲能電容或超級電容。 過流與短路保護: 電流檢測方式: 介紹電阻檢測、電流互感器、霍爾電流傳感器等檢測方法。 限流電路的設計: 講解如何利用運放、比較器等器件設計精確的限流電路。 短路保護機製: 介紹打嗝模式、逐周期電流限製等保護機製。 輸齣電壓穩定與調整: 穩壓二極管與齊納二極管的應用: 介紹如何利用穩壓二極管實現簡單的輸齣電壓穩定。 外部反饋與調節電路: 講解如何通過外部運放、可調電阻等器件對模塊電源的輸齣電壓進行精確調節。 電位器與多圈電位器的選擇: 針對可調輸齣,提供電位器選型建議。 第四章:使能/關斷與遙控控製電路 本章探討瞭實現模塊電源靈活控製的外圍電路: 使能(Enable)/禁用(Disable)控製: TTL/CMOS 邏輯電平控製: 介紹如何通過低電平或高電平信號控製模塊電源的開關。 隔離式使能控製: 講解光耦隔離在實現隔離式使能控製中的應用。 延時使能與時序控製: 設計具有特定時序要求的使能控製電路。 遙控(Remote Control)與通信接口: RS-232/RS-485 通信接口: 介紹如何通過串行通信接口對模塊電源進行遠程監控和控製。 I2C/SPI 總綫接口: 講解如何在嵌入式係統中通過 I2C 或 SPI 總綫實現對模塊電源的精細控製。 通用輸入輸齣(GPIO)控製: 利用微控製器的 GPIO 口實現簡單的遙控功能。 電源狀態指示與故障報警: LED 指示燈設計: 製作電源正常、過載、故障等狀態指示電路。 蜂鳴器報警電路: 實現故障發生時的聲光報警。 數字輸齣信號: 提供故障狀態的數字信號輸齣,便於係統集成。 第五章:反饋與穩壓電路設計 反饋與穩壓是確保模塊電源輸齣穩定的核心。本章深入剖析其設計要點: 反饋迴路的原理與分析: 電壓反饋與電流反饋: 區分不同類型的反饋機製及其適用場景。 誤差放大器(EA)的設計: 講解誤差放大器的作用、類型(運放、TL431 等)以及設計注意事項。 補償網絡的設計: 深入分析補償網絡(如 Type II, Type III 補償)對係統穩定性的影響,以及如何進行參數計算。 TL431 等精密電壓基準源的應用: TL431 的工作原理與特性: 詳細介紹 TL431 的工作模式、電壓精度、溫度穩定性等。 TL431 在穩壓電路中的應用: 提供 TL431 作為電壓參考與誤差放大器相結閤的經典電路設計。 集成式 PWM 控製器與外部補償: PWM 控製器的內部補償機製: 介紹一些內置補償的 PWM 控製器,簡化瞭外部補償的設計。 需要外部補償的控製器: 討論如何為這類控製器設計閤適的補償網絡。 多路輸齣電源的穩壓策略: 主輸齣反饋與輔助輸齣調整: 講解如何通過主輸齣反饋來穩定多路輸齣,並對輔助輸齣進行調整。 獨立反饋或交叉調整: 在需要高精度多路輸齣時,探討獨立反饋或交叉調整的實現方式。 第六章:散熱與封裝設計 良好的散熱設計是保證模塊電源長期穩定工作的關鍵: 熱源分析與散熱需求評估: 識彆主要發熱器件: 分析 MOSFETs, 二極管, 電感, 電容等器件的發熱情況。 功率損耗計算: 估算各元器件的功率損耗,從而確定總熱量。 溫升計算與散熱片選型: 根據允許的最高工作溫度和環境溫度,計算所需的散熱能力,並選擇閤適的散熱片。 散熱方式與設計技巧: 自然對流散熱: 介紹利用空氣自然流動進行散熱的設計。 強製風冷散熱: 講解風扇的應用、風道設計以及風扇控製器。 導熱界麵材料(TIM)的應用: 介紹導熱矽脂、導熱墊片等的使用。 PCB 闆級散熱: 利用大麵積銅箔、導熱過孔等技術提升 PCB 的散熱能力。 封裝與防護設計: IP 防護等級的考慮: 根據應用環境選擇閤適的封裝材料和結構,以達到要求的防護等級。 防潮、防塵、防腐蝕設計: 針對特定環境,提齣相應的封裝防護措施。 機械強度與可靠性: 確保封裝能夠承受運輸和使用過程中的機械應力。 第七章:應用實例與設計流程 本章通過具體的應用實例,將前麵章節的理論知識付諸實踐: 實例一:24V/5A 工業級開關電源外圍電路設計 詳細闡述輸入濾波、浪湧保護、軟啓動、輸齣濾波、限流保護等設計步驟。 重點分析 EMI/EMC 的處理方法,滿足工業應用需求。 實例二:5V/2A 醫療級開關電源外圍電路設計 強調醫療設備對可靠性和安全性的特殊要求。 介紹醫療級標準的 EMI/EMC 設計、隔離要求、高可靠性元器件的選擇。 實例三:低壓差(LDO)穩壓器外圍電路設計 分析 LDO 的輸入輸齣電容選擇、紋波抑製、瞬態響應等。 針對某些特定應用,如低功耗設備,進行優化設計。 實例四:寬輸入範圍 DC-DC 模塊外圍電路設計 聚焦寬輸入範圍帶來的挑戰,如輸入濾波、過壓保護的設計。 探討如何優化輸齣濾波以適應寬輸入電壓變化。 通用設計流程與工具介紹: 需求分析與規格製定。 方案選擇與原理圖設計。 元器件選型與參數計算。 PCB 布局布綫技巧。 仿真與測試驗證。 常用設計軟件與工具介紹(如 PSpice, LTspice, Altium Designer 等)。 第八章:常見問題分析與故障排除 本章針對實際應用中可能遇到的問題,提供分析思路和解決方案: 高紋波與噪聲的成因與對策。 效率低下的原因分析與優化方法。 瞬態響應不良的處理。 EMI/EMC 問題排查與整改。 模塊電源損壞的常見原因與檢測方法。 如何利用示波器等工具進行故障診斷。 結論 本書力求提供一種係統性的、實踐性的指導,幫助讀者在模塊電源外圍電路的設計過程中少走彎路,提高設計效率和産品性能。通過對本書內容的學習和實踐,讀者將能夠更加自信地設計齣滿足各種嚴苛要求的模塊電源解決方案,為電子産品的創新與發展貢獻力量。

用戶評價

評分

這本書給我的感覺,就像是在一個知識的海洋裏,為我指明瞭一個清晰的航嚮。之前,我可能在各種資料裏漫無目的地搜尋,有時候會找到一些有用的信息,但更多的時候是浪費時間。而這本書,就像一本“導航儀”,它係統地梳理瞭模塊電源外圍電路設計的各個方麵,並且把它們有機地結閤起來。它讓我知道,在設計過程中,哪些方麵是必須要考慮的,哪些是需要重點關注的。而且,書中的講解深入淺齣,即使是一些比較復雜的概念,也能夠讓我很容易理解。我印象比較深刻的是,書中對於“環路增益”和“穩定性”的講解。這兩個概念對於理解反饋控製係統非常重要,而周老師的講解,結閤瞭數學公式和實際的波形分析,讓我對這兩個概念有瞭豁然開朗的感覺。

評分

這本書的章節安排非常閤理,循序漸進,既有理論基礎的鋪墊,又有具體的實例分析。我特彆喜歡關於“地綫”設計的章節。在很多復雜的電子係統中,良好的接地設計是保證係統穩定性和EMC性能的關鍵。書中對於電源模塊的接地方式,比如單點接地、星型接地、混閤接地等,以及它們各自的優缺點,都進行瞭深入的講解。並且,它還強調瞭PCB布局中地綫走綫的重要性,比如如何避免地綫環路、如何處理信號地和電源地之間的關係等等。我之前在設計PCB的時候,總是憑感覺來走地綫,現在迴想起來,確實存在不少問題。這本書就像一位經驗豐富的老師,在我需要指引的時候,及時地給齣瞭明確的指導。另外,書中對EMI(電磁乾擾)抑製也做瞭非常詳細的闡述。模塊電源在工作時,難免會産生電磁輻射,而這些輻射可能會乾擾到其他電子設備。書中介紹瞭多種EMI抑製的方法,比如通過濾波、屏蔽、接地以及閤理的PCB布局來降低EMI。這些知識對於提高産品的EMC性能至關重要,也是很多工程師在項目驗收時常常會遇到的難題。

評分

這本書給我最大的驚喜在於它對一些細節的深入剖析。很多時候,我們可能隻關注瞭主電路的設計,卻忽略瞭那些看似不起眼的外圍元件。比如,在設計模塊電源的輸入濾波電路時,我們可能會用到一些壓敏電阻或者TVS管來保護模塊免受浪湧電壓的衝擊。但是,這些保護元件的選型,涉及到很多參數,比如鉗位電壓、響應時間、耐能量等等。書中對這些參數的意義以及如何根據具體應用場景進行選擇,都做瞭非常詳細的闡述,並且給齣瞭具體的計算公式和參考標準。又比如,在模塊的輸齣端,為瞭抑製高頻噪聲,我們通常會設計一個LC濾波或者RC濾波。但是,不同種類的電感和電容,它們在頻率特性、容值穩定性、ESR(等效串聯電阻)以及ESL(等效串聯電感)等方麵都有很大的差異。書中有專門的章節對這些特性進行瞭詳細的介紹,並且說明瞭不同電容和電感在濾波電路中的具體作用和選擇依據。我之前就遇到過一個項目,同樣的濾波電路,換瞭不同型號的電容,輸齣的噪聲就有明顯的差異,當時真是摸不著頭腦。現在看來,這本書能讓我避免走很多彎路,提前理解這些關鍵點,從而做齣更優化的設計。

評分

這本書的作者,周誌敏老師,他的專業功底深厚,行文風格也比較嚴謹,但又不失可讀性。我尤其欣賞他在講解一些復雜概念時,能夠用通俗易懂的語言來闡釋,並且輔以大量的圖錶和公式,使得原本枯燥的技術知識變得生動起來。例如,在講解“瞬態響應”的時候,他不僅僅給齣瞭定義和公式,還配有多幅波形圖,直觀地展示瞭模塊電源在負載變化時的電壓和電流的變化情況,以及如何通過調整外圍電路參數來改善瞬態響應。這種“圖文並茂”的講解方式,對於我這樣的學習者來說,大大提高瞭學習效率。我還注意到,書中對於一些“坑”和“陷阱”的提示非常到位。很多時候,我們在設計過程中,可能會不自覺地掉入一些常見的誤區,而這些誤區往往會帶來意想不到的後果。周老師在書中就針對這些常見的“坑”,給齣瞭詳細的解釋和規避建議,這對於我們避免重復犯錯,提高設計成功率非常有幫助。

評分

這本書的價值,絕不僅僅在於它提供的具體電路圖和元器件列錶。更重要的是,它教會瞭我一種“解決問題的方法論”。在麵對一個全新的模塊電源應用場景時,我不再是茫然無措,而是能夠按照書中提供的思路,一步步地分析需求,選擇閤適的元器件,並且預見可能齣現的問題。例如,在設計一個用於醫療設備的電源模塊時,除瞭要考慮性能和可靠性,還需要特彆關注EMC和安全性。書中關於這方麵的章節,給瞭我非常詳細的指導,讓我知道在設計過程中,需要特彆注意哪些方麵,以及如何進行相關的測試和驗證。這本書就像一位經驗豐富的老前輩,在我成長的道路上,給予瞭我寶貴的經驗和指導,讓我少走瞭很多彎路。

評分

對於我這樣一個經常需要接觸不同類型的模塊電源,並且需要根據具體應用場景進行定製化設計的工程師來說,這本書簡直就是一本“寶典”。它不僅僅是在講解理論,更是在傳授一種“思維方式”和“設計方法”。例如,書中在介紹各種外圍電路的設計時,都會先分析該電路的“核心作用”,然後講解“關鍵參數”和“選型原則”,最後再給齣“典型電路”和“注意事項”。這種結構化的講解方式,讓我能夠快速地抓住問題的本質,並且舉一反三。我最近在做一個低功耗應用的電源模塊,對效率的要求非常高,並且對輸入電壓的範圍也有一定的要求。在設計輸入濾波和保護電路的時候,我就參考瞭書中的相關章節,特彆是關於如何平衡濾波效果和功耗的討論,以及在不同輸入電壓範圍下,如何選擇閤適的保護元件。這本書讓我對這些問題有瞭更深刻的理解,並且能夠根據實際需求,做齣更精確的設計。

評分

總而言之,這本書是一本集理論、實踐、經驗於一體的優質技術書籍。無論是初學者還是有一定經驗的工程師,都能從中獲益匪淺。它不僅僅是一本“教科書”,更是一本“工具書”,一本“參考書”。在我的工作颱邊,它占據瞭一個很重要的位置,隨時隨地都可以翻閱,並且總能在關鍵時刻給我帶來靈感和啓發。我非常感謝周誌敏老師能夠寫齣這樣一本如此有價值的書籍,為我們這些奮鬥在一綫的工程師提供瞭如此堅實的理論基礎和實踐指導。我相信,未來在麵對各種模塊電源設計挑戰的時候,這本書都將是我不可或缺的得力助手。

評分

這本書,怎麼說呢?拿到手裏的時候,就被它厚實的封皮和沉甸甸的質感吸引住瞭。我是一名剛入行不久的電源工程師,在實際工作中,經常會遇到各種各樣的模塊電源應用問題。雖然理論知識學瞭不少,但真正到瞭動手實踐的時候,總感覺經驗不足,尤其是那些看似簡單卻又至關重要的外圍電路設計,常常讓我頭疼不已。比如,濾波電路的選擇,不同場閤下該用什麼類型的電容?去耦電容的擺放有什麼講究? EMI抑製元件怎麼選?過壓保護、過流保護電路又該如何設計纔能既可靠又高效?這些問題,在學校的課程裏可能隻是蜻蜓點水,但在實際的項目中,一個小小的設計失誤,就可能導緻整個係統的不穩定,甚至損壞昂貴的芯片。我翻閱過不少技術文檔和網絡上的資料,但碎片化的信息總是讓我難以形成係統性的認識。直到我看到瞭這本《模塊電源外圍電路設計要點及應用實例》。書名就很吸引人,“設計要點”意味著它會直擊痛點,“應用實例”則錶明它會提供實實在在的解決方案。我當時就覺得,這可能正是我一直在尋找的寶藏。拿到書後,我迫不及待地翻閱起來,第一感覺就是內容非常紮實,理論講解清晰透徹,同時又緊密結閤實際工程應用,這一點對於我這種實踐型工程師來說,簡直是雪中送炭。

評分

在工作中,我們經常會遇到一些“疑難雜癥”,比如模塊電源輸齣紋波過大、效率不達標、或者是在某些特定工況下齣現不穩定的情況。這時候,我們就需要深入分析問題的原因,並且找到解決方案。這本書提供的“應用實例”部分,就給瞭我很大的啓發。書中包含瞭許多不同類型模塊電源的外圍電路設計實例,涵蓋瞭從入門級的簡單應用,到一些比較復雜的工業級應用。這些實例不僅僅是簡單的電路圖,更重要的是,它會詳細分析每個實例的設計思路、關鍵元器件的選擇理由,以及在實際調試過程中可能遇到的問題和解決方案。我之前遇到過一個項目,模塊電源在低溫環境下會齣現性能衰減,當時查瞭很多資料都找不到明確的原因。後來,我翻閱瞭書中關於溫度對元器件特性的影響的章節,纔意識到可能是電容的容值在低溫下發生變化導緻的。通過更換瞭更耐低溫的電容,問題就迎刃而解瞭。

評分

坦白說,在拿到這本書之前,我對模塊電源外圍電路的理解,還停留在比較淺顯的層麵。總覺得隻要把幾個基本的元件搭起來,能工作就行瞭。但隨著項目經驗的積纍,我發現事情遠沒有那麼簡單。一個好的外圍電路設計,不僅要保證模塊電源本身的工作性能,更要考慮到它與整個係統的兼容性,以及環境因素的影響。這本書在這方麵就做得非常齣色。它不僅僅關注瞭電源模塊本身,還從整個係統的角度齣發,來分析外圍電路設計的重要性。例如,它會講解如何通過閤理的外圍電路設計,來抑製模塊電源産生的噪聲,從而避免對敏感的信號電路造成乾擾。它還會討論在不同工作環境下,如何選擇能夠適應極端溫度、濕度等條件的元器件。這些內容,對於我這樣的工程師來說,是非常寶貴的。

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