開關電源磁性元件理論及設計 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周潔敏，趙修科，陶思鈺 著

圖書標籤:

• 開關電源
• 磁性元件
• 理論
• 設計
• 電力電子
• 電磁兼容
• SMPS
• 磁路設計
• 變壓器
• 電感器

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512413146

版次：1

商品编码：11396013

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：444

字数：613000

正文语种：中文

編輯推薦

　　百萬人氣社區電源網強力推薦，短期即可提高的優秀技術用書
　　突破難點，深入淺齣磁性元件知識，深度透析 工程技術原理
　　求於實踐，詳細剖析典型應用實例，力圖提升工程設計能力
　　設計寶典，依托作者深厚行業經驗，解讀工程應 用設計難點
　　《開關電源磁性元件理論及設計》係統介紹磁的基本理論知識，磁性材料的種類、特點及其選擇方法和在開關電源中的應用與設計等。內容包括磁的基本理論與磁元件、磁性材料的基本參數及磁特性測量、開關電源中常用的磁性材料、綫圈、磁芯的工作狀態、高頻變壓器設汁的基本問題、電感設計、特殊磁元件設計、平麵磁元件、磁集成技術和磁性元件的溫升、絕緣及電氣特性測試。在《開關電源磁性元件理論及設計》的最後還附有磁元件沒計數據，以方便讀者學習使用。
　　《開關電源磁性元件理論及設計》可供從事開關電源研發設計人員，以及從事電氣工程自動化的設備製造與維修的工程技術人員和工程管理人員閱讀和參考。

內容簡介

　　《開關電源磁性元件理論及設計》係統介紹磁的基本理論知識，磁性材料的種類、特點及其選擇方法和在開關電源中的應用與設計等。內容包括磁的基本理論與磁元件、磁性材料的基本參數及磁特性測量、開關電源中常用的磁性材料、綫圈、磁芯的工作狀態、高頻變壓器設計的基本問題、電感設計、特殊磁元件設計、平麵磁元件、磁集成技術和磁性元件的溫升、絕緣及電氣特性測試。在《開關電源磁性元件理論及設計》的最後還附有磁元件設計數據，以方便讀者學習使用。
　　《開關電源磁性元件理論及設計》可供從事開關電源研發設計人員，以及從事電氣工程自動化的設備製造與維修的工程技術人員和工程管理人員閱讀和參考。

作者簡介

　　周潔敏，教授，電源網專傢，南京航空航天大學民航學院。1965年8月齣生；1982年考入南京航空學院航空電氣工程專業：1986年、1989年畢業於該專業的本科和碩士研究生：1989年3月，分配到機電部南京第十四研究所機載部電源室工作，先後任電源室專業組長和副主任；1995年5月調入南京航空航天大學民航學院工作，曾任民航電子電氣工程係主任。2004年晉升為教授。

內頁插圖

目錄

第1章 磁的基礎理論與磁元件
1.1 磁場的發現和産生
1.2 磁的單位和電磁基本定律
1.2.1 磁感應強度
1.2.2 磁通
1.2.3 磁導率和磁場強度
1.2.4 安培環路定律
1.2.5 電磁感應定律
1.2.6 電磁能量關係
1.3 電路中的磁性元件
1.3.1 自感
1.3.2 互感
1.3.3 變壓器
1.4 磁元件的磁路分析
1.4.1 磁路的歐姆定律
1.4.2 帶有氣隙的串聯磁路分析
1.4.3 並聯磁路分析
1.4.4 變壓器的等效磁路模型
1.5 典型磁元件的磁勢分析
1.5.1 環形磁芯的漏磁分析
1.5.2 E形磁芯磁場和等效磁路
本章小結

第2章 磁性材料的基本參數及磁特性測量
2.1 磁性材料的基本特性
2.2 磁性材料的基本參數
2.2.1 與磁化特性麯綫相關的參數
2.2.2 磁導率
2.2.3 與磁芯損耗相關的參數
2.2.4 居裏溫度和磁導率的比溫度係數
2.2.5 磁導率的時間減落因數
2.2.6 功率損耗密度
2.3 磁芯損耗
2.3.1 磁化能量和磁滯損耗
2.3.2 渦流損耗
2.3.3 剩餘損耗
2.3.4 磁芯損耗的計算
2.3.5 利用磁性材料性能圖錶進行損耗計算
2.4 磁化麯綫的測量和顯示
2.4.1 測試原理和電路
2.4.2 測量誤差分析
2.4.3 磁化麯綫的顯示
2.5 動態磁化
2.5.1 動態磁化過程
2.5.2 高頻下的磁化麯綫
本章小結

第3章 開關電源中常用的磁性材料
3.1軟磁材料的重要指標
3.2 軟磁鐵氧體材料
3.2.1 鐵氧體的組成和基本特性
3.2.2 鐵氧體應用參數
3.3 閤金磁材料
3.3.1 概述
3.3.2 矽鋼片
3.3.3 坡莫閤金磁性材料
3.3.4 非晶閤金和微晶閤金
3.4 金屬磁粉芯磁性材料
3.4.1 概述
3.4.2 磁粉芯類彆
3.4.3 使用無機物粘結劑金屬粉芯材料
本章小結

第4章 綫圈
4.1 集膚效應
4.1.1 高頻電流引起的集膚效應
4.1.2 集膚效應的定量分析
4.1.3 交直流電阻比與綫徑和頻率的關係
4.1.4 矩形波電流産生的集膚效應
……
第5章 磁芯的工作狀態
第6章 高頻變壓器設計的基本問題
第7章 電感設計
第8章 特殊磁元件設計
第9章 平麵磁元件
第10章 磁集成技術
第11章 溫升、絕緣及電氣特性測試

前言/序言

《電力電子變換技術：原理、設計與應用》 內容簡介 本書深入探討瞭電力電子變換器的核心理論、關鍵設計方法及其在各領域的廣泛應用。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的電力電子變換技術學習框架，從基礎概念到高級應用，涵蓋瞭當今電力電子領域最重要的發展方嚮和技術挑戰。 第一部分：電力電子變換器基礎理論 本部分將從最基本的概念入手，為讀者構建堅實的理論基礎。 開關模式電源的基本原理： 介紹DC-DC變換器（如升壓、降壓、升降壓變換器）和DC-AC變換器（如逆變器）的基本拓撲結構和工作模式。詳細闡述開關器件（如MOSFET、IGBT、SiC器件）的開關特性、損耗機理以及驅動電路的設計要點。重點分析PWM（脈衝寬度調製）技術的原理、不同調製策略（如自然采樣、空間矢量脈寬調製）及其在控製中的作用。 電磁兼容性（EMC）基礎： 探討開關模式電源在工作過程中産生的電磁乾擾（EMI）的來源、傳播途徑和影響。介紹EMI的抑製技術，包括濾波設計、屏蔽、接地以及PCB布局優化等。闡述EMC標準及測試方法，幫助讀者設計符閤法規要求的産品。 熱管理與可靠性： 分析電力電子器件的功耗和散熱問題，介紹各種散熱技術，如自然對流、強製風冷、水冷以及熱管等。討論元器件的可靠性評估方法，如失效率、MTBF（平均無故障時間）等，以及如何通過設計和元器件選型來提高係統的可靠性。 第二部分：關鍵設計方法與技術 本部分將聚焦於電力電子變換器設計的核心環節，提供實用的設計方法和技術指導。 DC-DC變換器設計： 降壓（Buck）變換器： 詳細分析理想Buck變換器的工作原理、輸齣電壓紋波、效率分析。介紹實際Buck變換器中存在的損耗（導通損耗、開關損耗、電感損耗、電容損耗），並給齣降低損耗的設計方法。討論不同控製模式（如電壓模式、電流模式）的優缺點及其應用。 升壓（Boost）變換器： 深入剖析Boost變換器的工作原理，分析其輸齣電壓與占空比的關係，以及負載變化對輸齣電壓的影響。探討Boost變換器在 CCM（連續導通模式）和 DCM（非連續導通模式）下的設計考量。 升降壓（Buck-Boost）變換器： 分析Buck-Boost變換器的反激式工作原理，闡述其輸齣電壓與輸入電壓的極性關係。討論其在各種應用場景下的設計挑戰。 其他DC-DC拓撲： 介紹Cuk、SEPIC、Zeta、Flyback、Forward、Push-Pull、Half-Bridge、Full-Bridge等變換器的基本原理、特點及適用範圍。重點分析隔離式DC-DC變換器的設計，包括變壓器設計（匝數比、漏感、分布電容）、光耦隔離和隔離驅動的設計。 DC-AC變換器（逆變器）設計： 單相逆變器： 分析單相H橋逆變器的工作原理，探討SPWM（正弦脈寬調製）和SVM（空間矢量脈寬調製）在單相逆變器中的應用。討論輸齣濾波器的設計，以降低輸齣電壓諧波。 三相逆變器： 深入講解三相逆變器的拓撲結構，重點分析三相SPWM和三相SVM技術。詳細闡述三相逆變器在驅動三相電機時的控製策略，如f-v控製、f-p控製、磁鏈控製等。 多電平逆變器： 介紹NPC（中點箝位）、Flying Capacitor、Cascaded H-Bridge等多種多電平逆變器拓撲，分析其工作原理、優缺點及在提高輸齣電壓質量、降低開關損耗方麵的優勢。 開關器件選型與驅動： 詳細講解MOSFET、IGBT、SiC MOSFET、GaN HEMT等功率器件的選型原則，包括耐壓、電流、導通電阻、開關速度、熱阻等關鍵參數。深入研究功率器件的驅動電路設計，包括高低側驅動、隔離驅動、死區時間控製等，確保器件安全可靠工作。 控製係統設計： 模擬控製： 介紹基於運放的電壓模式和電流模式控製器的設計，包括補償網絡的設計以保證係統穩定性和動態響應。 數字控製： 重點講解基於微控製器（MCU）或DSP的數字控製算法，包括PID控製、前饋控製、模型預測控製（MPC）等。闡述數字控製的優勢，如靈活性、易於實現復雜控製策略、集成度高等。 第三部分：電力電子變換器的應用 本部分將展示電力電子變換器在各個領域的實際應用，幫助讀者理解理論知識的價值和工程實現。 新能源發電係統： 太陽能光伏發電： 介紹光伏並網逆變器和離網逆變器的設計要點，包括MPPT（最大功率點跟蹤）技術、電網同步控製、功率質量控製等。 風力發電： 討論風力發電機變流器的設計，包括直驅式和齒輪箱式風力發電機的變流器拓撲及控製策略。 儲能係統： 介紹電池儲能係統的充放電管理、電網接入控製以及與其他新能源發電係統的集成。 電動汽車（EV）與混閤動力汽車（HEV）： 車載充電機（OBC）： 分析單相和三相OBC的設計，包括功率因數校正（PFC）技術、高頻隔離技術、以及與電網的交互。 DC-DC變換器： 介紹車內低壓供電（如12V）和高壓動力電池係統之間的DC-DC變換器設計。 牽引逆變器： 探討用於驅動電機的高功率密度牽引逆變器的設計，包括散熱、EMC和控製策略。 工業應用： 電機驅動： 詳細介紹交流和直流電機驅動器的設計，包括調速、轉矩控製、以及伺服驅動器的設計。 感應加熱： 探討高頻感應加熱電源的設計，包括LC諧振電路、高頻開關管驅動和輸齣功率控製。 UPS（不間斷電源）： 分析在綫式、後備式和在綫互動式UPS的拓撲結構和工作原理，以及其在提供穩定供電方麵的作用。 消費電子與通信電源： 開關電源適配器： 介紹用於筆記本電腦、手機等設備的AC-DC適配器的設計，重點關注小型化、高效率和低EMI。 服務器電源： 討論高功率密度、高效率的服務器電源設計，以及其在數據中心應用中的重要性。 LED驅動： 分析恒流LED驅動器的設計，包括綫性驅動和開關驅動，以及其在照明和顯示領域的應用。 第四部分：前沿技術與發展趨勢 本部分將展望電力電子變換技術的未來發展方嚮，為讀者提供前瞻性的視野。 寬禁帶半導體器件（WBG）應用： 深入分析SiC和GaN器件在提升效率、減小體積、提高工作溫度等方麵的優勢，以及其在下一代電力電子設備中的應用前景。 數字化與智能化： 探討數字化控製、人工智能（AI）在電力電子係統中的應用，如自適應控製、故障診斷、預測性維護等。 新型拓撲結構： 介紹諧振變換器、軟開關技術、多端口變換器、以及麵嚮特定應用的創新拓撲。 集成化與模塊化： 討論電力電子模塊（PEM）的設計與應用，以及麵嚮集成化和智能化的係統級設計方法。 本書通過理論與實踐相結閤的方式，力求幫助讀者深入理解電力電子變換器的奧秘，掌握設計與應用的關鍵技術，並對未來的發展趨勢有清晰的認識。無論是希望打下堅實理論基礎的學生，還是尋求提升工程實踐能力的工程師，本書都將是不可或缺的寶貴資源。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容實在太豐富瞭，從最基本的磁路分析到復雜的EMI抑製技術，幾乎涵蓋瞭開關電源磁性元件設計的所有重要方麵。我尤其贊賞它對不同開關電源拓撲（如Buck、Boost、Flyback、Forward等）下磁性元件設計的詳細對比分析。通過比較不同拓撲對磁性元件的特殊要求，我能更深刻地理解不同拓撲的優劣勢，以及如何根據應用場景選擇最閤適的拓撲結構，並在此基礎上設計齣高效穩定的磁性元件。書中關於磁性元件的可靠性設計和熱設計的內容也給我留下瞭深刻的印象。它詳細講解瞭如何根據功率損耗和環境溫度來選擇閤適的磁芯材料和繞組工藝，以確保磁性元件在長期工作下依然能夠穩定可靠。此外，它還提供瞭一些非常實用的設計工具和計算錶格，大大提高瞭我的設計效率。這本書不僅僅是一本理論書籍，更是一本實用的設計手冊，我經常翻閱它來解決實際設計中遇到的各種問題。

评分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是它解決瞭許多我長期以來在開關電源設計中遇到的“疑難雜癥”。特彆是關於磁性元件的噪聲抑製和效率優化部分，給瞭我極大的啓發。書中關於如何通過優化磁芯形狀、繞組結構和EMI濾波器設計來降低高頻噪聲的講解，非常係統且具有操作性。我嘗試將其中的一些技巧應用到我最近的一個項目中，效果顯著，成功地將産品的EMI指標降低瞭一個檔次。此外，關於如何在高效率和低成本之間找到最佳平衡點的討論，也讓我受益匪淺。它詳細分析瞭不同材料和工藝對效率和成本的影響，並給齣瞭如何在滿足性能要求的前提下，選擇最具成本效益的解決方案的指導。這本書的作者顯然是經驗非常豐富的設計師，他將自己多年的實踐經驗和對理論的深刻理解完美地結閤在一起，為讀者提供瞭寶貴的財富。

评分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸開關電源設計的初學者，麵對海量的技術資料，常常感到無從下手。幸運的是，我發現瞭這本《開關電源磁性元件理論及設計》。這本書用一種非常友好的方式，為我搭建瞭一個堅實的理論基礎。它從最基礎的磁學概念講起，逐步深入到各種磁性元件的設計細節，每一步都講解得非常清晰易懂。我特彆欣賞它在理論闡述過程中，穿插瞭大量的工程實踐經驗和設計技巧。例如，在講到變壓器漏感時，它不僅解釋瞭漏感産生的原因，還提供瞭多種降低漏感的實用方法，並詳細說明瞭這些方法的優缺點。這對於我這樣缺乏實際經驗的新手來說，簡直是雪中送炭。這本書就像一位經驗豐富的老前輩，將他幾十年的經驗凝練成文字，毫無保留地傳授給我。讀完這本書，我感覺自己不再是那個在迷霧中摸索的菜鳥，而是能夠自信地拿起工具，開始我的設計之旅瞭。它培養瞭我解決問題的能力，教會我如何分析問題，如何找到最優的解決方案，這種學習體驗是無比寶貴的。

评分☆☆☆☆☆

這本書在處理磁性元件的瞬態響應和動態性能方麵，提供瞭非常深入的見解。它不僅講解瞭電感和變壓器在不同工作模式下的動態行為，還探討瞭如何通過調整磁性元件的設計來改善開關電源的瞬態響應速度和穩定性。我特彆關注瞭書中關於磁性元件在負載變化和輸入電壓波動下的行為分析，這對於設計對瞬態響應要求較高的電源係統至關重要。此外，書中對如何設計具有特定電感值、飽和電流和寄生參數的磁性元件，也提供瞭非常詳細的步驟和指導。它能夠幫助設計師根據具體的應用需求，精準地設計齣滿足要求的磁性元件，而不是僅僅依賴於現成的元器件。這本書的價值在於它提供瞭一個完整的框架，從理論到實踐，從宏觀到微觀，全方位地指導讀者進行開關電源磁性元件的設計，是一本不可多得的經典之作。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對開關電源世界的新認知！我一直對開關電源內部的磁性元件感到好奇，但市麵上很多資料要麼過於理論化，要麼過於碎片化，很難形成係統性的認識。這本書的齣現，就像一位經驗豐富的導師，循循善誘地引導我一步步深入。它不僅僅是羅列公式和定理，更重要的是，它通過大量的實例分析和圖示，將抽象的概念具象化，讓我能夠直觀地理解電感、變壓器等磁性元件在不同拓撲結構下的工作原理和關鍵參數。我尤其喜歡它對磁芯材料選擇、損耗計算以及飽和特性的深入剖析，這對於實際設計中避免各種“坑”至關重要。讀這本書的過程，就像在拆解一個復雜的機器，每一頁都讓我對這個機器的運作方式有瞭更深的洞察。它讓我不再畏懼那些復雜的電磁場方程，而是能夠用一種更實用的視角去審視和解決設計難題。對於任何想要在開關電源領域有所建樹的工程師來說，這本書絕對是不可或缺的工具書。它教會我的不僅僅是“怎麼做”，更是“為什麼這樣做”，這種根本性的理解，遠比死記硬背公式要寶貴得多。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很不错

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评分☆☆☆☆☆

好评，好评，内容不错。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

书很好，快递给力，点个赞。

评分☆☆☆☆☆

赠品

评分☆☆☆☆☆

磁场介绍比较全面，对具体设计有指导意义，值得推荐。

评分☆☆☆☆☆

很好的书哦！