《電子電路設計與製作》是2007年6月25日科學出版社出版的圖書。本書引用大量有趣的實例，可作為大專院校補充機械電子學、機器人工程、人工智慧、計算機控制等領域知識的參考書，還作為高中學生的課外科技活動輔導教材，也可作為電子製作的興趣愛好者的輔助讀物。
基本介紹
- 書名：電子電路設計與製作
- 頁數：268頁
- 出版社：科學出版社;
- 出版時間：2007年6月25日
基本信息,內容簡介,高頻化,模組化,數位化,
基本信息
出版社:科學出版社; 第1版 (2007年6月25日)叢書名:圖解趣味電子製作
平裝:268頁
開本:16
ISBN:7030151070, 9787030151070
條形碼:9787030151070
商品尺寸:23.8 x 16.7 x 1 cm
商品重量:322 g
ASIN:B0011AXWNK
內容簡介
《圖解趣味電子製作·電子電路設計與製作》是“圖解趣味電子製作”系列之一。《圖解趣味電子製作·電子電路設計與製作》分為兩篇，第1篇介紹利用電晶體等元件製作收音機、電線電話、穩壓電源等實驗，以及用電晶體數字電路製作輔助故障診斷的工具、感測器以及電子控制器等的實驗電路和相關知識。在第2篇中講解了利用最初級的鍺電晶體為主進行收音機、穩壓電源、濾波電路等電路的設計與製作；還採用電晶體進行了光通信等實驗。
《圖解趣味電子製作·電子電路設計與製作》簡明易懂，循序漸進，引用大量有趣的實例，使讀者在學習電路製作的同時開闊眼界，增加學習興趣。
在電力電子技術的套用及各種電源系統中，開關電源技術均處於核心地位。對於大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果採用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近於理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、雷射器電源、電力操作電源等)的核心技術。
高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基於這一原理。同樣,傳統“整流行業”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造, 成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由於功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來採用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
模組化
模組化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模組化,其二是指電源單元的模組化。我們常見的器件模組,含有一單元、兩單元、六單元直至七元,包括開關器件和與之反並聯的續流二極體,實質上都屬於“標準”功率模組(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模組中去,構成了“智慧型化”功率模組(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計製造。實際上,由於頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些製造商開發了“用戶專用”功率模組(ASPM),它把一台整機的幾乎所有硬體都以晶片的形式安裝到一個模組中,使元器件之間不再有傳統的引線連線,這樣的模組經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到最佳化完美的境地。它類似於微電子中的用戶專用積體電路(ASIC)。只要把控制軟體寫入該模組中的微處理器晶片,再把整個模組固定在相應的散熱器上,就構成一台新型的開關電源裝置。由此可見,模組化的目的不僅在於使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由於器件容量的限制和增加冗餘提高可靠性方面的考慮,一般採用多個獨立的模組單元並聯工作,採用均流技術,所有模組共同分擔負載電流,一旦其中某個模組失效,其它模組再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求, 而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗餘電源模組,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模組故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
數位化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數位訊號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便於計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便於軟體包調試和遙感遙測遙調,也便於自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對於各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印製版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對於智慧型化的開關電源,需要用計算機控制時,數位化技術就離不開了。
