《開關電源寶典 降壓電路(BUCK)的原理與應用》前言

我是“余生死磕電源，致力于成為電源大師”的“電源先生”。

嗨，硬件攻城獅或電源工程師同行們，我想寫本專門解析BUCK電源電路的書籍，以下是“前言”內容的部分摘錄以及當前的目錄，當前已經完成22萬多字500多頁了，即使如此，離真正出版書籍，還有很長的路要走。所以，僅看目錄的話，你們覺得這本書值得期待嗎？歡迎給我留言討論。

此書，我為什么要寫？

其一，不要“大”“全”，想要“小”“美”。

很多講述開關電源原理的書籍，如《精通開關電源 [美] Keith Billings, Taylor Morey 著》、《開關電源設計 [美] Abraham I. Pressman, Keith Billings, Taylor Morey 著》、《精通開關電源設計（第2版） [美] Sanjaya Maniktala 著》等，幾乎都是從宏觀的角度講述了很多內容，包括但不限于非隔離/隔離拓撲的開關電源技術、降壓拓撲（Buck Topology）、升壓拓撲（Boost Topology）、降升壓拓撲（Buck-Boost）、正激拓撲（Forward）、反激拓撲（Fly-back）、半橋轉換器（Half-Bridge）、全橋轉換器（Full-Bridge）、電磁干擾EMI，以及功率因數校正PFC等（當然，也是有很多技術細節值得學習的），典型特點是“大”“全”。在本書出版前，未見有類似專注于“非隔離降壓型開關電源”這一種開關電源拓撲的書籍，讓與我類似的想深入理解并掌握Buck電路的硬件或電源“攻城獅”們犯難。所以，本書專注于“小”“美”。

其二，“貪得無厭”，做到了“知其然”，我還想要“知其所以然”。

借用電影《劍雨》中李鬼手的臺詞“我李鬼手治病救人，除了黃金以外，還有一個要求，就是要搞清楚來龍去脈”?！俺脊庠弧保骸爸淙?，不知其所以然”是經驗，是迷信，“知其然，又知其所以然”是理論，是科學。比如，在分析MOSFET開關損耗時，有些資料中前面的系數是1/2（參考公式3.9.4-23-5），有些資料中前面的系數是1/6（參考公式3.9.4-23-17），二者相差了3倍，如果不清楚它們的區別是什么，就不知道具體該怎么應用。再比如，降壓電路的自舉電容取值通常在22nF到100nF之間，這就是“知其然，不知其所以然”的經驗值；根據公式Cboot≥Qg(total)/ (5%*Vboot)計算而來的具體取值，就是“知其然，又知其所以然”的理論值。搞清楚了來龍去脈，很多知識就不再是玄學。

其三，以身作則，寫作此書，是為勸學。

雖然我還沒掌握的知識仍然很多，雖然我還沒“成為電源大師（BeaMaster of Power）”（這是我的個人愿景），但我想以此書為始，勤學不輟，行為“師”（指電源工程師）范。我們為何要學習？因為擁有知識的人能夠顛覆常識。眾所周知“風險與收益成正比”。這句簡潔的話，并不總是正確，類似于是示波器限制帶寬后采集到的信號，丟失了某些關鍵信息。其實，風險與收益之間隱藏著一個巨大的變量，就是知識（或者叫做能力）。比如走鋼絲、鐵籠飛車，對于不具備相關能力的外行來說，這些技能就是在“能力圈”之外，是具有較大風險的。對于具備相關能力的專業人士，這些技能就是在“能力圈”之內，幾乎是沒有風險的。如果我們學習到了更多更深的知識，就能夠做到賣油翁那樣“惟手熟爾”。因為擁有知識的人抗風險能力更強反脆弱能力更強。類似于“電感上的電流不能突變”“電容上的電壓不能突變”，當電感量和電容量足夠大時，其上電壓和電流就幾乎是不變的。再比如，一杯300mL的水，一個人可以在一分鐘之內喝完，這杯水的變化量是100%（從100%到0），這算是小尺度；假設杯子大如東海，裝著東海之水，一人、或十人、或百人、或千人，在一分鐘、一小時、甚至一年的時間內，也難將這個“大杯水”喝到有變化，這就是大尺度。如果我們學習到了更多更深的知識，就能夠做到“大電感”“大電容”“大杯水”那樣淡定從容。

所以，我決定，將Buck電路“查他個底兒掉”（來自電影《臥虎藏龍》中貝勒府吳泰保的臺詞；玉嬌龍偷了青冥寶劍后逃回玉府，被吳泰保追蹤到，后來匯報給貝勒爺，道“青冥劍是沒回來，可我敢賭，賊人與玉大人家有瓜落兒。查他個底兒掉！”）。始“概述”，講“原理”，述“（電壓、電流和功率）參數解析”，談“動態響應”，論“應用方法”，道“測試測量”，教“規格書閱讀方法”，以至幾近“無微不至”。

此書，與別的開關電源書籍有何不同？

如果是大學教授寫的開關電源相關的書籍或者教材，可能會有很多理論研究的成果和方法，偏向于教學；與此不同的是，本書是由作者作為一個應用領域的硬件工程師而寫成的，有理論分析，但更多更重要的是該理論對實際應用是否具有指導意義。一如，由史學家司馬遷父子操刀而成的《史記》，與由政治家司馬光操刀而成的《通鑒》（即《資治通鑒》）也是不一樣的；《史記》重在“史”，而《通鑒》重在“資治”（“鑒于往事，資于治道”，即以歷史的得失作為鑒誡來加強統治）。

審核編輯 黃宇