集成稳压器使用指南与应用电路

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王水平,王亚民,刘畅生 等 著
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出版社: 西安电子科技大学出版社
ISBN:9787560612201
版次:1
商品编码:11264354
包装:平装
开本:16开
出版时间:2003-05-01
用纸:胶版纸
页数:348
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《集成稳压器使用指南与应用电路》共分两大章,把集成稳压器分为线性集成稳压器和开关集成稳压器两大类。线性集成稳压器又可分为低压差和一般压差集成稳压器;开关集成稳压器也可分为降压型、升压型和输入与输出极性相反型稳压器。在低压差集成稳压器这一类中,又收编了一些可以构成低压差集成稳压器的控制器。书中除介绍了这些集成稳压器的电参数、管脚引线、外形封装、内部原理框图和典型应用以外,还给出了各种各样的实用电路。
  《集成稳压器使用指南与应用电路》既可供电子工程技术人员,电源技术研究和应用技术人员,仪器、仪表和计算机测控技术人员,大专院校师生以及电子技术业余爱好者参考,也可以作为电源产品生产厂家技术人员的参考资料。
模拟世界的基石:探索集成稳压器设计的奥秘与实践 在电子工程浩瀚的领域中,有一类看似寻常却又至关重要的组件,它们如同电子系统的“血液循环系统”般,默默维系着电路的稳定与高效运行。它们就是集成稳压器,一种能够为电子设备提供稳定、可靠直流电压的关键器件。本书将带领您深入探索集成稳压器的世界,从基础原理到复杂的应用设计,为您揭示这一“模拟世界基石”的深邃魅力。 第一章:集成稳压器的起源与发展 在我们深入探讨集成稳压器的具体细节之前,有必要回顾一下它们的发展历程。最初的稳压电路往往是离散的晶体管和电阻构成的复杂网络,体积庞大、效率低下且易受环境影响。集成电路技术的飞速发展,为稳压器的 miniaturization 和性能提升打开了新的篇章。我们将在这一章中追溯集成稳压器的发展脉络,了解它们如何从最初的简单稳压管,演变为如今琳琅满目、功能各异的集成芯片。我们将探讨早期稳压器设计的挑战,以及半导体工艺的进步如何促成了现代集成稳压器的诞生,为电子设备的普及和智能化奠定了坚实基础。 第二章:集成稳压器的基本原理 理解集成稳压器的工作原理是掌握其应用的关键。本章将从最基础的电学理论出发,深入浅出地讲解集成稳压器的核心概念。我们将首先剖析稳压器的基本功能:将不稳定的输入电压转化为稳定、恒定的输出电压。然后,我们将详细介绍不同类型的稳压器,包括线形稳压器(Linear Regulators)和开关稳压器(Switching Regulators),并阐述它们各自的工作机制。 在线形稳压器部分,我们将重点分析串联型和并联型稳压器的结构与工作原理,讲解其内部的反馈回路如何监测输出电压并进行精确调整。同时,我们将深入探讨功率晶体管在串联稳压器中的作用,以及如何通过调整其导通程度来抑制输入电压的波动。对于并联型稳压器,我们将解释其如何通过一个可变电阻来分流多余的电流,从而维持输出电压的恒定。 在开关稳压器部分,我们将介绍其“效率之王”的称号由来。开关稳压器并非直接线性地调整电压,而是通过高速开关器件(如MOSFET)的断开和闭合,利用电感和电容的储能特性,将输入电压转换为所需输出电压。我们将详细讲解降压型(Buck)、升压型(Boost)和升降压型(Buck-Boost)开关稳压器的基本拓扑结构和工作原理,并解析其关键组件,如电感、电容、二极管和开关管,在能量转换过程中的作用。 第三章:线形稳压器的深入分析 尽管开关稳压器以其高效率著称,但线形稳压器在许多场合仍然是不可替代的选择。本章将对线形稳压器进行更深入的分析。我们将探讨常见的线形稳压器型号,如著名的三端稳压器(如LM78xx系列和LM317),并详细介绍它们内部的集成结构,包括参考电压源、误差放大器、调压元件和保护电路。 我们将深入解析三端稳压器的工作特性,例如其输入电压范围、输出电压精度、负载调整率和线路调整率,并解释这些参数对电路性能的影响。此外,我们将讨论线形稳压器的主要缺点——功耗和效率问题,并分析其在什么情况下使用线形稳压器更为合适,例如对输出噪声要求极低、输入输出压差较小等应用场景。 第四章:开关稳压器的工作模式与效率优化 开关稳压器以其卓越的效率在现代电子设备中占据了主导地位。本章将聚焦开关稳压器,深入解析其各种工作模式和效率优化技术。我们将从更精细的角度审视降压、升压和升降压拓扑,讲解它们在不同占空比下的工作状态,以及电感和电容的充放电过程如何实现电压转换。 我们将详细介绍电流模式控制(Current Mode Control)和电压模式控制(Voltage Mode Control)两种主要的控制方式,分析它们的优缺点以及在实际应用中的选择。同时,我们将深入探讨影响开关稳压器效率的关键因素,例如开关损耗、导通损耗、磁芯损耗和电容ESR损耗。我们将介绍各种提高效率的技术,如软启动、突发模式(Burst Mode)、低静态电流设计和同步整流技术。 第五章:集成稳压器的选择与设计考量 面对市场上琳琅满目的集成稳压器型号,如何选择最适合您特定应用的器件是一项重要的技能。本章将为您提供一套实用的选择指南。我们将首先介绍评估集成稳压器性能的关键指标,包括输出电压精度、输入电压范围、输出电流能力、效率、纹波噪声、瞬态响应、封装形式、工作温度范围以及成本等。 我们将重点讲解在实际设计中需要考虑的因素,例如电源轨的容差、瞬态负载变化、散热要求、PCB布局对性能的影响,以及电磁兼容性(EMC)问题。我们还将讨论如何根据应用场景,例如便携式设备、通信系统、汽车电子和工业控制等,来权衡不同稳压器的优缺点。 第六章:基础应用电路设计 本章将进入实践环节,通过一系列基础的集成稳压器应用电路,帮助您将理论知识转化为实际设计能力。我们将从最简单的稳压器应用入手,例如为微控制器提供稳定的工作电压,为传感器提供纯净的信号源。 我们将详细讲解如何使用三端稳压器构建一个简单的正、负电压电源,并演示如何通过外部电阻和电容来调整输出电压。对于开关稳压器,我们将展示如何使用降压型稳压器为低压设备供电,以及如何使用升压型稳压器将电池电压提升到更高的工作电压。每种电路都将附带详细的原理图、元器件选型建议和实际操作中的注意事项。 第七章:高级应用电路设计 在掌握了基础应用之后,本章将带领您进入更复杂的集成稳压器应用设计领域。我们将探讨如何设计更高性能、更灵活的电源管理方案。 例如,我们将介绍如何设计一个多路输出的电源系统,为不同电压需求的电子模块提供稳定电源。我们将探讨如何利用线形稳压器和开关稳压器进行组合,发挥各自优势,实现高效率和低噪声的最佳平衡。我们还将研究如何设计具有过流保护、过温保护和短路保护等功能的稳压电路,提高系统的可靠性和安全性。 第八章:电源噪声抑制与纹波控制 在许多高精度模拟电路和数字系统中,电源噪声和纹波是影响系统性能的关键因素。本章将深入探讨如何有效抑制集成稳压器产生的噪声和纹波。 我们将分析噪声的来源,包括内部开关动作、电感饱和、电容ESR以及外部干扰等。然后,我们将介绍一系列有效的噪声抑制技术,例如增加滤波电容、使用低ESR电容、增加输出滤波电感、采用EMI滤波器、选择低噪声稳压器型号以及优化PCB布局等。我们将通过实际案例,演示如何将电源纹波控制在可接受的范围内,确保敏感电路的正常工作。 第九章:特殊集成稳压器及其应用 除了常见的线形和开关稳压器,集成稳压器家族还有许多功能更加特殊、应用领域更加细分的成员。本章将介绍一些具有代表性的特殊集成稳压器,并探讨它们的独特应用。 例如,我们将介绍低压差(Low Dropout, LDO)稳压器,它们能够在输入输出压差极小的情况下提供稳定的电压,非常适合电池供电的便携式设备。我们将探讨电荷泵(Charge Pump)稳压器,它们不需要电感,体积小巧,常用于产生负电压或升压。我们还将简要介绍一些其他的特殊稳压器,如可编程稳压器、低功耗稳压器和宽输入电压范围稳压器,并阐述它们在特定应用中的优势。 第十章:集成稳压器系统的可靠性与故障排除 任何电子系统都需要考虑其长期可靠性,集成稳压器也不例外。本章将探讨影响集成稳压器系统可靠性的因素,并提供一套实用的故障排除指南。 我们将分析过载、过热、静电放电(ESD)和不良的PCB设计等常见故障原因。然后,我们将介绍如何通过合理的元器件选型、散热设计、接地策略和保护电路来提高系统的可靠性。当系统出现问题时,我们将引导您如何系统地进行故障定位和排除,例如通过测量关键点的电压、检查外部元器件和分析系统行为,从而快速恢复系统的正常运行。 结论:驱动未来电子世界的动力 集成稳压器作为电子系统中最基础也最关键的组成部分之一,其重要性不言而喻。从智能手机到服务器,从汽车到航空航天,几乎所有电子设备都离不开稳定可靠的电源供应。本书旨在为您提供一个全面、深入的学习平台,帮助您深刻理解集成稳压器的原理,掌握其设计与应用技巧,从而能够自信地应对各种电源管理挑战,为驱动未来电子世界的蓬勃发展贡献力量。愿本书成为您在电子工程领域探索实践的得力助手。

用户评价

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这本书简直是我电子爱好者生涯中的一座灯塔!一直以来,集成稳压器在我看来都是个神秘而又基础的器件,虽然知道它很重要,但总感觉隔着一层窗户纸,无法深入理解。市面上零散的技术文章倒是不少,但大多晦涩难懂,或者只关注某个特定的型号,无法形成系统性的认识。当我拿到这本《集成稳压器使用指南与应用电路》时,那种欣喜难以言表。它不是那种堆砌公式、让你望而却步的理论教材,而是真正从实际应用的角度出发,循序渐进地讲解。从最基本的原理,到不同类型稳压器的特性对比,再到各种复杂电路的设计思路,无一不涉及。尤其是书中的应用电路部分,简直是为我量身定做!各种常见和不常见的应用场景都被涵盖了进去,而且电路图清晰明了,参数标注准确,甚至还附带了详细的讲解,告诉你为什么这样设计,每个元器件的作用是什么。我动手尝试了几种书中的电路,效果都非常理想,这极大地增强了我学习和实践的信心。这本书不光是知识的传授,更是能力的培养,让我从一个只会按图索霍的初学者,逐渐成长为一个能够理解原理、甚至能够独立设计电路的爱好者。

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作为一名资深的电子爱好者,我可以说这本书是市面上难得的精品。我从事电子制作多年,虽然对各种电子器件都略有了解,但集成稳压器这一块,总感觉是我的一个短板。很多时候,我只是简单地照搬别人的电路,而无法真正理解其中的原理。这本书的出现,彻底改变了我的认知。它以一种非常接地气的方式,深入浅出地讲解了集成稳压器的方方面面。我特别喜欢书中的“实战技巧”章节,里面分享了许多我在实际操作中常常遇到的困惑,例如如何选择合适的稳压器型号、如何进行散热设计、如何避免寄生振荡等等。这些内容都是我在其他地方很难找到的。而且,书中的应用电路,都是经过精心设计的,非常具有参考价值。我尝试着搭建了其中几个电源电路,都一次性成功了,这让我感到非常有成就感。这本书不仅提升了我的技术水平,更重要的是,它激发了我对电源设计更大的热情。

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说实话,我一开始是抱着试一试的心态来读这本书的。我是一名在校的电子工程专业的学生,平时的课本虽然讲授了理论知识,但在集成稳压器这一块,总感觉缺乏一些“实战”的深度。课程设计的时候,遇到稳压电路的设计问题,往往是查阅大量的资料,拼凑出勉强可用的方案。而这本书,则提供了一种全新的视角。它不仅仅是罗列电路,更重要的是它深入剖析了稳压器的设计哲学。我特别喜欢书里关于“权衡”的讨论,比如在纹波抑制、效率、成本和体积之间的取舍,这才是工程设计中真正需要考虑的问题。作者并没有回避这些复杂的权衡,而是通过实例,清晰地展示了如何在不同的应用场景下做出最优的选择。而且,书中的案例都非常有代表性,涵盖了从简单的低压供电到复杂的多路输出电源,甚至是针对特殊应用如音频设备、通信设备等场景的稳压设计。这让我对稳压器在不同领域的作用有了更深刻的理解,也为我未来的毕业设计和职业发展提供了宝贵的参考。这本书的语言风格也比较严谨,但又不失条理,很容易理解。

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这本书的质量超乎我的想象!我一直对电源管理这一块非常感兴趣,特别是集成稳压器,觉得它们是电子设备中不可或缺的“心脏”。我之前也看过不少相关的资料,但总觉得杂乱无章,难以系统地掌握。这本书的出现,就像是为我搭建了一个清晰的知识体系框架。从基本的PN结特性,到各种复杂的内部结构,再到不同工作模式下的行为分析,这本书都进行了详尽的阐述。我尤其欣赏它在讲解过程中,不仅仅停留在“是什么”,而是深入到“为什么”。比如,它会详细解释某个参数的含义,以及它如何影响电路的性能,并且通过实验数据来验证理论。而且,书中的应用电路部分,不仅仅是给出了电路图,还提供了元器件的选择建议、设计要点以及可能遇到的问题和解决方法。这对于像我这样喜欢动手实践的人来说,简直是太有用了!我按照书中的指导,成功地改造了自己的一个实验电源,稳定性提升了不少,噪音也明显降低了。这本书让我对集成稳压器的理解,从“会用”提升到了“精通”的阶段。

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这本书简直是我电子学习道路上的“及时雨”!我是一名电子初学者,在学习过程中,经常会遇到各种各样的问题,特别是关于电源部分,集成稳压器对我来说一直是个难点。市面上的一些教材要么过于理论化,要么内容零散,很难形成完整的知识体系。当我翻开这本书时,我被它清晰的结构和易懂的语言所吸引。从最基础的概念讲解,到各种不同类型的集成稳压器,再到它们在实际电路中的应用,这本书都做了非常详尽的介绍。我尤其喜欢书中的应用电路部分,里面有大量的实例,涵盖了从简单的直流电源到更复杂的稳压系统。每个电路都配有详细的原理图和讲解,让我能够轻松理解其工作原理。我按照书中的指导,自己动手搭建了一个简单的稳压电源,效果非常好,这极大地增强了我的学习信心。这本书不仅教会了我如何使用集成稳压器,更重要的是,它让我对电子电路设计有了更深的理解和兴趣。

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