《开关电源宝典 降压电路(BUCK)的原理与应用》前言

我是“余生死磕电源，致力于成为电源大师”的“电源先生”。

嗨，硬件攻城狮或电源工程师同行们，我想写本专门解析BUCK电源电路的书籍，以下是“前言”内容的部分摘录以及当前的目录，当前已经完成22万多字500多页了，即使如此，离真正出版书籍，还有很长的路要走。所以，仅看目录的话，你们觉得这本书值得期待吗？欢迎给我留言讨论。

此书，我为什么要写？

其一，不要“大”“全”，想要“小”“美”。

很多讲述开关电源原理的书籍，如《精通开关电源 [美] Keith Billings, Taylor Morey 著》、《开关电源设计 [美] Abraham I. Pressman, Keith Billings, Taylor Morey 著》、《精通开关电源设计（第2版） [美] Sanjaya Maniktala 著》等，几乎都是从宏观的角度讲述了很多内容，包括但不限于非隔离/隔离拓扑的开关电源技术、降压拓扑（Buck Topology）、升压拓扑（Boost Topology）、降升压拓扑（Buck-Boost）、正激拓扑（Forward）、反激拓扑（Fly-back）、半桥转换器（Half-Bridge）、全桥转换器（Full-Bridge）、电磁干扰EMI，以及功率因数校正PFC等（当然，也是有很多技术细节值得学习的），典型特点是“大”“全”。在本书出版前，未见有类似专注于“非隔离降压型开关电源”这一种开关电源拓扑的书籍，让与我类似的想深入理解并掌握Buck电路的硬件或电源“攻城狮”们犯难。所以，本书专注于“小”“美”。

其二，“贪得无厌”，做到了“知其然”，我还想要“知其所以然”。

借用电影《剑雨》中李鬼手的台词“我李鬼手治病救人，除了黄金以外，还有一个要求，就是要搞清楚来龙去脉”。“臣光曰”：“知其然，不知其所以然”是经验，是迷信，“知其然，又知其所以然”是理论，是科学。比如，在分析MOSFET开关损耗时，有些资料中前面的系数是1/2（参考公式3.9.4-23-5），有些资料中前面的系数是1/6（参考公式3.9.4-23-17），二者相差了3倍，如果不清楚它们的区别是什么，就不知道具体该怎么应用。再比如，降压电路的自举电容取值通常在22nF到100nF之间，这就是“知其然，不知其所以然”的经验值；根据公式Cboot≥Qg(total)/ (5%*Vboot)计算而来的具体取值，就是“知其然，又知其所以然”的理论值。搞清楚了来龙去脉，很多知识就不再是玄学。

其三，以身作则，写作此书，是为劝学。

虽然我还没掌握的知识仍然很多，虽然我还没“成为电源大师（Be a Master of Power）”（这是我的个人愿景），但我想以此书为始，勤学不辍，行为“师”（指电源工程师）范。我们为何要学习？因为拥有知识的人能够颠覆常识。众所周知“风险与收益成正比”。这句简洁的话，并不总是正确，类似于是示波器限制带宽后采集到的信号，丢失了某些关键信息。其实，风险与收益之间隐藏着一个巨大的变量，就是知识（或者叫做能力）。比如走钢丝、铁笼飞车，对于不具备相关能力的外行来说，这些技能就是在“能力圈”之外，是具有较大风险的。对于具备相关能力的专业人士，这些技能就是在“能力圈”之内，几乎是没有风险的。如果我们学习到了更多更深的知识，就能够做到卖油翁那样“惟手熟尔”。因为拥有知识的人抗风险能力更强反脆弱能力更强。类似于“电感上的电流不能突变”“电容上的电压不能突变”，当电感量和电容量足够大时，其上电压和电流就几乎是不变的。再比如，一杯300mL的水，一个人可以在一分钟之内喝完，这杯水的变化量是100%（从100%到0），这算是小尺度；假设杯子大如东海，装着东海之水，一人、或十人、或百人、或千人，在一分钟、一小时、甚至一年的时间内，也难将这个“大杯水”喝到有变化，这就是大尺度。如果我们学习到了更多更深的知识，就能够做到“大电感”“大电容”“大杯水”那样淡定从容。

所以，我决定，将Buck电路“查他个底儿掉”（来自电影《卧虎藏龙》中贝勒府吴泰保的台词；玉娇龙偷了青冥宝剑后逃回玉府，被吴泰保追踪到，后来汇报给贝勒爷，道“青冥剑是没回来，可我敢赌，贼人与玉大人家有瓜落儿。查他个底儿掉！”）。始“概述”，讲“原理”，述“（电压、电流和功率）参数解析”，谈“动态响应”，论“应用方法”，道“测试测量”，教“规格书阅读方法”，以至几近“无微不至”。

此书，与别的开关电源书籍有何不同？

如果是大学教授写的开关电源相关的书籍或者教材，可能会有很多理论研究的成果和方法，偏向于教学；与此不同的是，本书是由作者作为一个应用领域的硬件工程师而写成的，有理论分析，但更多更重要的是该理论对实际应用是否具有指导意义。一如，由史学家司马迁父子操刀而成的《史记》，与由政治家司马光操刀而成的《通鉴》（即《资治通鉴》）也是不一样的；《史记》重在“史”，而《通鉴》重在“资治”（“鉴于往事，资于治道”，即以历史的得失作为鉴诫来加强统治）。

审核编辑 黄宇