《开关电源中磁性元器件》-赵修科

书名与作者

• 书名：《开关电源中磁性元器件》（有时也以《开关电源磁性元器件设计》等类似名称被提及）
• 作者：赵修科
  

内容概述

这本书的核心内容聚焦于开关电源中至关重要的变压器和电感器的设计与应用。它并非泛泛而谈，而是深入到电磁理论、材料特性、热设计和实际工程应用的结合。

主要涵盖的内容通常包括：

磁性材料基础：

• 详细讲解各种软磁材料（如铁氧体、铁粉芯、铁硅铝、非晶、纳米晶等）的特性、优缺点、适用频率范围和B-H曲线。
• 磁芯损耗（磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗）的计算与分析。
• 材料的温度特性、饱和特性等。
  

电磁理论回顾：

• 法拉第电磁感应定律、安培环路定律等基本原理。
• 磁路与电路的类比分析。
• 气隙的作用与计算。
  

关键设计方法：

• 面积乘积法 (AP法)：这是本书重点介绍和详细阐述的设计方法，用于估算磁芯尺寸。
• 电流密度与温升：如何根据散热条件选择合适的电流密度，计算绕组损耗（直流损耗、交流损耗/趋肤效应与邻近效应），并预测温升。
• 绕组设计：单层、多层绕组，利兹线的应用，绕组排列对漏感和分布电容的影响。
  

具体元器件设计：

• 变压器设计：针对不同拓扑（如反激、正激、推挽、半桥、全桥等）的变压器设计要点，包括匝数计算、气隙计算、漏感控制、绝缘设计、安规要求等。
• 电感器设计：储能电感、PFC电感、滤波电感的设计，特别是处理直流偏置下的饱和问题。
  

损耗分析与优化：

• 深入分析磁芯损耗和铜损的计算方法（如Steinmetz方程及其修正）。
• 如何优化设计以降低总损耗，提高效率。
  

实用技术与经验：

• 包含大量实用的设计公式、图表、曲线和作者宝贵的工程经验。
• 讨论了制造工艺、测试方法和常见问题的解决思路。
  

特点与评价

• 理论与实践结合：赵修科先生以其深厚的理论功底和丰富的实践经验，将复杂的电磁理论转化为可操作的设计指南。
• 内容详实，深度高：书中提供了大量计算实例和设计数据，对工程师的实际工作具有很强的指导意义。
• 行业经典：被许多电源研发工程师奉为“宝典”或“红宝书”，是学习和设计开关电源磁性元件的重要参考资料。
• 侧重工程应用：虽然理论扎实，但最终落脚点是解决实际工程问题，语言相对直白，注重实用性。
  

适用读者

• 电力电子和开关电源领域的研发工程师。
• 高等院校电气工程、自动化等相关专业的研究生和高年级本科生。
• 对磁性元件设计有深入需求的技术人员。
  

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