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硬件十萬個為什么 電源是怎樣煉成的 版權信息
- ISBN：9787301352571
- 條形碼：9787301352571 ; 978-7-301-35257-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
硬件十萬個為什么 電源是怎樣煉成的 本書特色
中國電子學會“電子信息人才能力提升工程”系列教材。
從線性電源到開關電源，全面了解電源發展。
從元件分解到基礎拓撲，深入理解電源組成。
從問題出發到問題處理，有效助力工程師成長。
從理論設計到仿真優化，一站式進階電源設計！
硬件十萬個為什么 電源是怎樣煉成的 內容簡介
本書聚焦于DC/DC電源領域，涵蓋了國產化芯片的應用范例。全書分為四個部分，每個部分都深入探討了電源領 域的關鍵主題。首先，從電源的概念出發，介紹了穩壓電源的發展歷史、電源的分類及各種線性電源的基本原理；其次，詳細講解了開關電源的各種拓撲結構，深入研究了基本原理與設計；然后，通過數學基礎講解、電路分析，詳細討論了閉環穩定性評判標準和環路補償電路的應用；*后，結合實際設計過程探討了電源的工程問題，包含有關電源完整性、DC/ DC的EMI優化及電源的測試和新技術的內容。 本書從基礎知識到高級技術，不僅詳細介紹了電源技術的理論知識，還結合實例分析，幫助讀者深入理解電源設計 的方法，為實際工程應用提供了全面而深入的指導。 通過這本書，硬件工程師可以系統地學習和理解DC/DC電源的各個方面，并能應用到實際中工程、自動化控制等相關專業的師生及工程技術人員閱讀 。本書非常適合電子，無論是電源技術的初學者還是專業人士，都能從中獲得寶貴的知識和經驗。
硬件十萬個為什么 電源是怎樣煉成的 目錄
**部分 基礎知識
第1章 電源的概念
1.1 穩壓電源的發展歷史
1.2 電源的分類
1.2.1 按照電壓轉換類型分類
1.2.2 按照轉換原理進行分類
1.3 開關電源按是否隔離進行分類
1.4 開關電源的調制方式
1.5 開關電源的CCM、DCM、BCM模式
1.6 同步與非同步電源
1.7 電源芯片規格書要點
1.8 有效電流的概念
1.9 有效電流的計算
第2章 電源電路的基本元器件
2.1 電阻在電源電路中的應用
2.2 電容在電源電路中的應用
2.3 電感在電源電路中的應用
2.4 MOSFET在開關電源中的應用
2.4.1 開關管為什么選MOSFET而非三極管
2.4.2 MOSFET的關鍵參數
2.4.3 MOSFET打開和閉合的過程
2.4.4 為什么選擇增強型MOSFET做開關管
2.4.5 MOSFET的寄生體二極管
2.4.6 MOSFET的SOA的具體分析
2.5 變壓器在電源電路中的應用
第3章 線性電源的原理與設計
3.1 線性調整器的工作原理
3.2 線性電源的實現方式
3.3 線性電源輸出電容與輸入電容
3.4 線性電源的關鍵參數
3.5 低壓差線性穩壓器
第二部分 開關電源的拓撲結構
第4章 各類電源拓撲的基本原理
4.1 開關電源的三個基本拓撲
4.2 開關電源的各種拓撲結構之間的關系
4.3 開關電源的各種拓撲的特性對比及選擇
第5章 Buck電路的原理與設計
5.1 Buck電路的工作過程
5.2 Buck電路的輸出電感
5.3 Buck電路的輸入電容
5.4 Buck電路的輸入電感
5.5 Buck電路的輸出電容
5.6 Buck電路的Boot電容(自舉電容)
5.7 Buck電路的輸出電流檢測
5.8 Buck電路的效率與損耗
5.9 Buck電路的多相拓撲設計
第6章 Boost電路的原理與設計
6.1 Boost電路的工作過程
6.2 Boost電路的電感選型
6.3 Boost電路的CCM模式與DCM模式
6.4 Boost變換器的二極管
6.5 Boost變換器的輸入電容
6.6 Boost變換器的輸出電容
第7章 反極性Buck-Boost電路的原理與設計
7.1 反極性Buck-Boost電路的工作過程
7.2 反極性Buck-Boost電路的電感選型
7.3 反極性Buck-Boost電路的輸出電容選型
7.4 反極性Buck-Boost的CCM模式和DCM模式
7.5 反極性Buck-Boost的MOSFET和二極管選型
第8章 其他非隔離拓撲的原理與設計
8.1 Cuk 電源工作原理
8.2 Zeta電源工作原理
8.3 SEPIC電源工作原理
8.4 四開關Buck-Boost電源原理及工作過程解析
第9章 隔離DC/DC電源的原理與設計
9.1 為什么需要隔離電源
9.2 “正激”和“反激”
9.3 反激隔離式開關電源的工作過程
9.4 反激式開關電源的反饋
9.5 反激式開關電源的變壓器基本原理
9.6 反激式開關電源的變壓器的關鍵參數
9.6.1 什么是磁疇
9.6.2 磁芯的材料
9.6.3 什么是氣隙
9.6.4 什么是漏感
第三部分 開關電源的控制器和控制理論
第10章 環路控制的數學基礎
10.1 開關電源環路的基本概念
10.2 傅里葉級數概述
10.3 從傅里葉級數到傅里葉變換
10.4 從傅里葉變換到拉普拉斯變換
10.5 傳遞函數與波特圖
10.6 零點和極點
10.7 拉普拉斯變換的收斂域
第11章 環路控制的電路分析
11.1 電容基礎特性探討
11.2 RC濾波電路的頻域和時域特性探討
11.3 典型LC濾波器的頻域分析
11.4 單極點系統的頻域分析
11.5 積分器的頻域分析
11.6 閉環穩定性的評判標準
11.7 環路補償電路
11.8 線性電源的環路分析
第12章 電源控制器
12.1 開關電源為什么需要控制系統
12.2 開關電源控制為什么比想象中復雜
12.3 如何理解功率級
12.4 為什么誤差放大器會影響系統的響應速度
12.5 定頻控制
12.6 變頻控制
第四部分 電源的工程問題
第13章 電源完整性
13.1 電源完整性基礎
13.1.1 什么是電源完整性
13.1.2 電源分配網絡
13.1.3 目標阻抗
13.2 ADS 電源完整性仿真流程
13.3 電源完整性直流仿真分析
13.3.1 建立直流仿真
13.3.2 選擇電源網絡并確定參數
13.3.3 分離元件參數設置
13.3.4 供電端VRM設置
13.3.5 用電端Sink設置
13.3.6 設置Options
13.3.7 運行仿真及查看仿真結果
13.4 電源完整性電熱仿真
13.4.1 建立電熱仿真分析
13.4.2 熱模型設置
13.4.3 設置Options
13.4.4 運行仿真及查看仿真結果
13.5 電源完整性交流分析
13.5.1 VRM、Sink設置
13.5.2 電容模型設置
13.5.3 仿真頻率和Options設置
13.5.4 運行仿真并查看仿真結果
13.5.5 產生原理圖和子電路
13.5.6 優化仿真結果
第14章 DC/DC的EMI優化
14.1 電磁兼容的概念
14.2 dB、dBm、dBμV
14.3 EMI的要求和規范
14.4 噪聲的頻譜
14.5 傳導和輻射發射噪聲及其測量
14.6 傳導共模和差模噪聲
14.7 輻射發射測試
14.8 近場和遠場
14.9 噪聲源的抑制
14.9.1 抑制高頻電流環路引起的噪聲源
14.9.2 抑制高頻開關節點引起的噪聲源
14.9.3 通過擴頻抑制噪聲源
第15章 電源的測試
15.1 DC/DC電源測試技巧
15.2 電源測試主要項目
15.3 電源效率測試
15.4 紋波和噪聲測試
15.4.1 電源紋波和電源噪聲的定義
15.4.2 如何提高芯片噪聲測量的準確性
15.4.3 電源噪聲和紋波的測試工具
15.4.4 地線的處理
15.5 開機和保護測試
15.6 電源穩定性測試
15.7 電源動態響應測試
15.8 電源環路穩定性測試
第16章 電源新技術
16.1 PoE技術
16.2 USB供電技術
16.3 PMIC技術
16.4 數字電源技術
第1章 電源的概念
1.1 穩壓電源的發展歷史
1.2 電源的分類
1.2.1 按照電壓轉換類型分類
1.2.2 按照轉換原理進行分類
1.3 開關電源按是否隔離進行分類
1.4 開關電源的調制方式
1.5 開關電源的CCM、DCM、BCM模式
1.6 同步與非同步電源
1.7 電源芯片規格書要點
1.8 有效電流的概念
1.9 有效電流的計算
第2章 電源電路的基本元器件
2.1 電阻在電源電路中的應用
2.2 電容在電源電路中的應用
2.3 電感在電源電路中的應用
2.4 MOSFET在開關電源中的應用
2.4.1 開關管為什么選MOSFET而非三極管
2.4.2 MOSFET的關鍵參數
2.4.3 MOSFET打開和閉合的過程
2.4.4 為什么選擇增強型MOSFET做開關管
2.4.5 MOSFET的寄生體二極管
2.4.6 MOSFET的SOA的具體分析
2.5 變壓器在電源電路中的應用
第3章 線性電源的原理與設計
3.1 線性調整器的工作原理
3.2 線性電源的實現方式
3.3 線性電源輸出電容與輸入電容
3.4 線性電源的關鍵參數
3.5 低壓差線性穩壓器
第二部分 開關電源的拓撲結構
第4章 各類電源拓撲的基本原理
4.1 開關電源的三個基本拓撲
4.2 開關電源的各種拓撲結構之間的關系
4.3 開關電源的各種拓撲的特性對比及選擇
第5章 Buck電路的原理與設計
5.1 Buck電路的工作過程
5.2 Buck電路的輸出電感
5.3 Buck電路的輸入電容
5.4 Buck電路的輸入電感
5.5 Buck電路的輸出電容
5.6 Buck電路的Boot電容(自舉電容)
5.7 Buck電路的輸出電流檢測
5.8 Buck電路的效率與損耗
5.9 Buck電路的多相拓撲設計
第6章 Boost電路的原理與設計
6.1 Boost電路的工作過程
6.2 Boost電路的電感選型
6.3 Boost電路的CCM模式與DCM模式
6.4 Boost變換器的二極管
6.5 Boost變換器的輸入電容
6.6 Boost變換器的輸出電容
第7章 反極性Buck-Boost電路的原理與設計
7.1 反極性Buck-Boost電路的工作過程
7.2 反極性Buck-Boost電路的電感選型
7.3 反極性Buck-Boost電路的輸出電容選型
7.4 反極性Buck-Boost的CCM模式和DCM模式
7.5 反極性Buck-Boost的MOSFET和二極管選型
第8章 其他非隔離拓撲的原理與設計
8.1 Cuk 電源工作原理
8.2 Zeta電源工作原理
8.3 SEPIC電源工作原理
8.4 四開關Buck-Boost電源原理及工作過程解析
第9章 隔離DC/DC電源的原理與設計
9.1 為什么需要隔離電源
9.2 “正激”和“反激”
9.3 反激隔離式開關電源的工作過程
9.4 反激式開關電源的反饋
9.5 反激式開關電源的變壓器基本原理
9.6 反激式開關電源的變壓器的關鍵參數
9.6.1 什么是磁疇
9.6.2 磁芯的材料
9.6.3 什么是氣隙
9.6.4 什么是漏感
第三部分 開關電源的控制器和控制理論
第10章 環路控制的數學基礎
10.1 開關電源環路的基本概念
10.2 傅里葉級數概述
10.3 從傅里葉級數到傅里葉變換
10.4 從傅里葉變換到拉普拉斯變換
10.5 傳遞函數與波特圖
10.6 零點和極點
10.7 拉普拉斯變換的收斂域
第11章 環路控制的電路分析
11.1 電容基礎特性探討
11.2 RC濾波電路的頻域和時域特性探討
11.3 典型LC濾波器的頻域分析
11.4 單極點系統的頻域分析
11.5 積分器的頻域分析
11.6 閉環穩定性的評判標準
11.7 環路補償電路
11.8 線性電源的環路分析
第12章 電源控制器
12.1 開關電源為什么需要控制系統
12.2 開關電源控制為什么比想象中復雜
12.3 如何理解功率級
12.4 為什么誤差放大器會影響系統的響應速度
12.5 定頻控制
12.6 變頻控制
第四部分 電源的工程問題
第13章 電源完整性
13.1 電源完整性基礎
13.1.1 什么是電源完整性
13.1.2 電源分配網絡
13.1.3 目標阻抗
13.2 ADS 電源完整性仿真流程
13.3 電源完整性直流仿真分析
13.3.1 建立直流仿真
13.3.2 選擇電源網絡并確定參數
13.3.3 分離元件參數設置
13.3.4 供電端VRM設置
13.3.5 用電端Sink設置
13.3.6 設置Options
13.3.7 運行仿真及查看仿真結果
13.4 電源完整性電熱仿真
13.4.1 建立電熱仿真分析
13.4.2 熱模型設置
13.4.3 設置Options
13.4.4 運行仿真及查看仿真結果
13.5 電源完整性交流分析
13.5.1 VRM、Sink設置
13.5.2 電容模型設置
13.5.3 仿真頻率和Options設置
13.5.4 運行仿真并查看仿真結果
13.5.5 產生原理圖和子電路
13.5.6 優化仿真結果
第14章 DC/DC的EMI優化
14.1 電磁兼容的概念
14.2 dB、dBm、dBμV
14.3 EMI的要求和規范
14.4 噪聲的頻譜
14.5 傳導和輻射發射噪聲及其測量
14.6 傳導共模和差模噪聲
14.7 輻射發射測試
14.8 近場和遠場
14.9 噪聲源的抑制
14.9.1 抑制高頻電流環路引起的噪聲源
14.9.2 抑制高頻開關節點引起的噪聲源
14.9.3 通過擴頻抑制噪聲源
第15章 電源的測試
15.1 DC/DC電源測試技巧
15.2 電源測試主要項目
15.3 電源效率測試
15.4 紋波和噪聲測試
15.4.1 電源紋波和電源噪聲的定義
15.4.2 如何提高芯片噪聲測量的準確性
15.4.3 電源噪聲和紋波的測試工具
15.4.4 地線的處理
15.5 開機和保護測試
15.6 電源穩定性測試
15.7 電源動態響應測試
15.8 電源環路穩定性測試
第16章 電源新技術
16.1 PoE技術
16.2 USB供電技術
16.3 PMIC技術
16.4 數字電源技術
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硬件十萬個為什么 電源是怎樣煉成的 作者簡介
王玉皞
----------------------------
博士，二級教授，博士生導師，IET Fellow，IEEE Senior Member，中國通信學會高級會員，首批創新創業導師，“井岡學者”特聘教授，江西省百千萬人才工程入選者，上饒師范學院黨委副書記，江西省應用光學技術重點實驗室主任。
----------------------------
“硬件十萬個為什么”創始人，擁有約20萬硬件工程師粉絲。曾任華為硬件經理、維護經理、產品經理、產品規劃師、系統設計師。有近25年硬件研發經歷，參與設計及維護的硬件產品種類非常豐富，包括海軍裝備、電信設備硬件平臺、監控安防、服務器、智能終端等。
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浙江大學碩士，電力電子研究方向。十多年設計及技術支持從業經驗。原MPS汽車電子FAE經理，杰華特微電子股份有限公司市場總監，擅長DC/DC的原理和應用，以及EMC優化。王玉皞
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博士，二級教授，博士生導師，IET Fellow，IEEE Senior Member，中國通信學會高級會員，首批創新創業導師，“井岡學者”特聘教授，江西省百千萬人才工程入選者，上饒師范學院黨委副書記，江西省應用光學技術重點實驗室主任。
朱曉明
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“硬件十萬個為什么”創始人，擁有約20萬硬件工程師粉絲。曾任華為硬件經理、維護經理、產品經理、產品規劃師、系統設計師。有近25年硬件研發經歷，參與設計及維護的硬件產品種類非常豐富，包括海軍裝備、電信設備硬件平臺、監控安防、服務器、智能終端等。
謝建宇
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浙江大學碩士，電力電子研究方向。十多年設計及技術支持從業經驗。原MPS汽車電子FAE經理，杰華特微電子股份有限公司市場總監，擅長DC/DC的原理和應用，以及EMC優化。
郜俊
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浙江大學碩士，電力電子研究方向。公眾號“電源漫談”的創立者，半導體公司電源及寬禁帶器件專家級應用工程師，電源網電子星球號優質創作者，主要方向是模擬電源基礎、MCU設計基礎、嵌入式設計應用、數字電源控制理論及設計、寬禁帶半導體應用等方向。
蔣修國
----------------------------
是德科技（中國）有限公司大中華區技術支持經理，擁有10年以上高速產品設計經驗。擅長高速數字電路的信號完整性和電源完整性仿真、設計和測試。“信號完整性”微信公眾號創始人。
羅雨桑
----------------------------
圣邦微電子股份有限公司電源產品線應用工程師。從事電源IC評估驗證、數字電源系統研發等工作。擅長開發軟硬件工具以改進研發方法，提升電源芯片研發效率。
付世勇
----------------------------
“硬件十萬個為什么”技術總監，曾任華為硬件系統工程師，PoE技術領域專家，作為IEEE委員全程參與了IEEE802.3bt標準（大功率PoE標準）的制定。擁有二十多項中國發明專利，七項美國發明專利。
馮美文
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就職于杭州硬十科技有限公司，任硬件經理。主導開發國產化芯片無人機解決方案。擅長無人機電源解決方案及AI系統電源解決方案。
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