時間：2023-02-28 15:52:52
序論：在您撰寫電源設(shè)計論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1）實際導(dǎo)通時柵極偏壓一般選12～15V為宜；而柵極負(fù)偏置電壓可使IGBT可靠關(guān)斷，一般負(fù)偏置電壓選－5V為宜。在實際應(yīng)用中為防止柵極驅(qū)動電路出現(xiàn)高壓尖峰，最好在柵射之間并接兩只反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管。
2）考慮到開通期間內(nèi)部MOSFET產(chǎn)生Mill－er效應(yīng)，要用大電流驅(qū)動源對柵極的輸入電容進(jìn)行快速充放電，以保證驅(qū)動信號有足夠陡峭的上升、下降沿，加快開關(guān)速度，從而使IGBT的開關(guān)損耗盡量小。
3）選擇合適的柵極串聯(lián)電阻（一般為10Ω左右）和合適的柵射并聯(lián)電阻（一般為數(shù)百歐姆），以保證動態(tài)驅(qū)動效果和防靜電效果。根據(jù)以上要求，可設(shè)計出如圖1所示的半橋LC串聯(lián)諧振充電電源的IGBT驅(qū)動電路原理圖?？紤]到多數(shù)芯片難以承受20V及以上的電源電壓，所以驅(qū)動電源Vo采用18V。二極管V79將其拆分為＋12．9V和－5．1V，前者是維持IGBT導(dǎo)通的電壓，后者用于IGBT關(guān)斷的負(fù)電壓保護(hù)。光耦TLP350將PWM弱電信號傳輸給驅(qū)動電路且實現(xiàn)了電氣隔離，而驅(qū)動器TC4422A可為IGBT模塊提供較高開關(guān)頻率下的動態(tài)大電流開關(guān)信號，其輸出端口串聯(lián)的電容C65可以進(jìn)一步加快開關(guān)速度。應(yīng)注意一個IGBT模塊有兩個相同單管，所以實際需要兩路不共地的18V穩(wěn)壓電源；另外IGBT柵射極之間的510Ω并聯(lián)電阻應(yīng)該直接焊裝在其管腳上（未在圖中畫出），而且最好在管腳上并聯(lián)焊裝一個1N4733和1N4744（反向串聯(lián)）穩(wěn)壓二極管，以保護(hù)IGBT的柵極。
2實驗結(jié)果及分析
在變換器的LC輸出端接入兩個2W／200Ω的電阻進(jìn)行靜態(tài)測試。實驗中使用的儀器為：Agi－lent54833A型示波器，10073D低壓探頭。示波器置于AC檔對輸出電壓紋波進(jìn)行觀測，波形如圖5所示。由實驗結(jié)果看，輸出紋波可以基本保持在±10mV以內(nèi)，滿足設(shè)計要求。此后對反激變換器電路板與IGBT模塊驅(qū)動電路板進(jìn)行對接聯(lián)調(diào)。觀察了IGBT柵極的驅(qū)動信號波形。由實驗結(jié)果看，IGBT在開通時驅(qū)動電壓接近13V，而在其關(guān)斷時間內(nèi)電壓接近5V。這主要是電路中的光耦和大電流驅(qū)動器本身內(nèi)部的晶體管對驅(qū)動電壓有所消耗（即管壓降）造成的，故不可能完全達(dá)到18V供電電源的水平。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞：三端離線PWM開關(guān)；正激變換器；高頻變壓器設(shè)計
引言
TOPSwitch是美國功率集成公司（PI）于20世紀(jì)90年代中期推出的新型高頻開關(guān)電源芯片，是三端離線PWM開關(guān)（ThreeterminalofflinePWMSwitch）的縮寫。它將開關(guān)電源中最重要的兩個部分——PWM控制集成電路和功率開關(guān)管MOSFET集成在一塊芯片上，構(gòu)成PWM/MOSFET合二為一集成芯片，使外部電路簡化，其工作頻率高達(dá)100kHz，交流輸入電壓85～265V，AC/DC轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90％。對200W以下的開關(guān)電源，采用TOPSwitch作為主功率器件與其他電路相比，體積小、重量輕，自我保護(hù)功能齊全，從而降低了開關(guān)電源設(shè)計的復(fù)雜性，是一種簡捷的SMPS（SwitchModePowerSupply）設(shè)計方案。
TOPSwitch系列可在降壓型，升壓型，正激式和反激式等變換電路中使用。但是，在現(xiàn)有的參考文獻(xiàn)以及PI公司提供的設(shè)計手冊中，所介紹的都是用TOPSwitch制作單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計方法。反激式變換器一般有兩種工作方式：完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流不連續(xù)）和不完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流連續(xù)）。這兩種工作方式的小信號傳遞函數(shù)是截然不同的，動態(tài)分析時要做不同的處理。實際上當(dāng)變換器輸入電壓在一個較大范圍發(fā)生變化，和（或者）負(fù)載電流在較大范圍內(nèi)變化時，必然跨越兩種工作方式，因此，常要求反激式變換器在完全能量和不完全能量轉(zhuǎn)換方式下都能穩(wěn)定工作。但是，要求同一個電路能實現(xiàn)從一種工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N工作方式，在設(shè)計上是較為困難的。而且，作為單片開關(guān)電源的核心部件高頻變壓器的設(shè)計，由于反激式變換器中的變壓器兼有儲能、限流、隔離的作用，在設(shè)計上要比正激式變換器中的高頻變壓器困難，對于初學(xué)者來說很難掌握。筆者采用TOP225Y設(shè)計了一種單端正激式開關(guān)電源電路，實驗證明該電路是切實可行的。下面介紹其工作原理與設(shè)計方法，以供探討。
1TOPSwitch系列應(yīng)用于單端正激變換器中存在的問題
TOPSwitch的交流輸入電壓范圍為85～265V，最大電壓應(yīng)力≤700V，這個耐壓值對于輸入最大直流電壓Vmax=265×1.4=371V是足夠的,但應(yīng)用在一般的單端正激變換器中卻存在問題。
圖1是典型的單端正激變換器電路，設(shè)計時通常取NS=NP，Dmax<0.5（一般取0.4）,按正激變換器工作過程,TOPSwitch關(guān)斷期間，變壓器初級的勵磁能量通過NS，D1，E續(xù)流（泄放）。此時，TOPSwitch承受的最大電壓為
VDSmax≥2E=2Vmax=742V（1）
大于TOPSwitch所能承受的最大電壓應(yīng)力700V，所以，TOPSwitch不能在一般通用的正激變換器中使用。
2TOPSwitch在單端正激變換器中的應(yīng)用
由式（1）可知，TOPSwitch不能在典型單端正激變換器中應(yīng)用的關(guān)鍵問題，是其在關(guān)斷期間所承受的電壓應(yīng)力超過了允許值，如果能降低關(guān)斷期間的電壓應(yīng)力，使它小于700V，則TOPSwitch仍可在單端正激變換器中應(yīng)用。
2.1電路結(jié)構(gòu)及工作原理
本文提出的TOPSwitch的單端正激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。它與典型的單端正激變換器電路結(jié)構(gòu)完全相同,只是變壓器的去磁繞組的匝數(shù)為初級繞組匝數(shù)的2倍,即NS=2NP。
TOPSwitch關(guān)斷時的等效電路如圖2所示。
若NS與NP是緊耦合，則，即
VNP=1/2VNS=1/2E（2）
VDSmax=VNP＋E=E=1.5×371
=556.5V<700V（3）
2.2最大工作占空比分析
按NP繞組每個開關(guān)周期正負(fù)V·s平衡原理，有
VNPon(Dmax/T)=VNPoff[(1-Dmax)/T]（4）
式中：VNPon為TOPSwitch開通時變壓器初級電壓，VNPon=E；
VNPoff為TOPSwitch關(guān)斷時變壓器初級電壓，VNPoff=（1/2）E。
解式（4）得
Dmax=1/3（5）
為保險，取Dmax≤30％
2.3去磁繞組電流分析
改變了去磁繞組與初級繞組的匝比后，變壓器初級繞組仍應(yīng)該滿足A·s平衡，初級繞組最大勵磁電流為
im(t)|t=DmaxT=Ism=DmaxT=(E/Lm)DmaxT（6）
式中：Lm為初級繞組勵磁電感。
當(dāng)im(t)=Ism時，B=Bmax，H=Hmax，則去磁電流最大值為
Ism==(Hmaxlc/Ns)=1/2Ipm(7)
式中：lc為磁路長度；
Ipm為初級電流的峰值。
根據(jù)圖2（b）去磁電流的波形可以得到去磁電流的平均值和去磁電流的有效值Is分別為
下面討論當(dāng)NP=NS，Dmax=0.5與NP=NS，Dmax=0.3時的去磁電流的平均值和有效值。設(shè)上述兩種情況下的Hmax或Bmax相等，即兩種情況下勵磁繞組的安匝數(shù)相等，則有
Im1NP1=Im2NP2（10）
式中：NP1為Dmax=0.5時的勵磁繞組匝數(shù)；
NP2為Dmax=0.3時的勵磁繞組匝數(shù)；
設(shè)Lm1及Lm2分別為Dmax=0.5和Dmax=0.3時的初級繞組勵磁電感，則有
Im1=E/Lm1×0.5T為Dmax=0.5時的初級勵磁電流；
Im2=E/Lm2×0.3T為Dmax=0.3時的初級勵磁電流。
由式（10）及Lm1，Lm2分別與NP12，NP22成正比，可得兩種情況下的勵磁繞組匝數(shù)之比為
(NP1)/(NP2)=0.5/0.3
及(Im1)/(Im2)=(Np2)/(Np1)=0.3/0.5(12)
當(dāng)NS1=NP1時和NS2=2NP2時去磁電流最大值分別為
Ism1=Im1=Im（13）
Ism2=Im2=(0.5/0.6)Im（14）
將式（10）～（14）有關(guān)參數(shù)代入式（8）～（9）可得到，當(dāng)Dmax=0.5時和Dmax=0.3時的去磁電流平均值及與有效值Is1及Is2分別為
Is1=1/4ImImIs1=0.408Im（Dmax=0.5）
Is2≈0.29ImIs2=0.483Im（Dmax=0.3）
從計算結(jié)果可知，采用NS=2NP設(shè)計的去磁繞組的電流平均值或有效值要大于NS=NP設(shè)計的去磁繞組的電流值。因此，在選擇去磁繞組的線徑時要注意。
3高頻變壓器設(shè)計
由于電路元件少,該電源設(shè)計的關(guān)鍵是高頻變壓器,下面給出其設(shè)計方法。
3.1磁芯的選擇
按照輸出Vo=15V，Io=1.5A的要求，以及高頻變壓器考慮6％的余量，則輸出功率Po=1.06×15×1.5=23.85W。根據(jù)輸出功率選擇磁芯，實際選取能輸出25W功率的磁芯，根據(jù)有關(guān)設(shè)計手冊選用EI25，查表可得該磁芯的有效截面積Ae=0.42cm2。
3.2工作磁感應(yīng)強(qiáng)度ΔB的選擇
ΔB=0.5BS，BS為磁芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，由于鐵氧體的BS為0.2～0.3T，取ΔB=0.15T。
3.3初級繞組匝數(shù)NP的選取
選開關(guān)頻率f=100kHz（T=10μs），按交流輸入電壓為最低值85V，Emin≈1.4×85V，Dmax=0.3計算則
取NP=53匝。
3.4去磁繞組匝數(shù)NS的選取
取NS=2NP=106匝。
3.5次級匝數(shù)NT的選取
輸出電壓要考慮整流二極管及繞組的壓降，設(shè)輸出電流為2A時的線路壓降為7％，則空載輸出電壓VO0≈16V。
取NT=24匝。
3.6偏置繞組匝數(shù)NB的選取
取偏置電壓為9V，根據(jù)變壓器次級伏匝數(shù)相等的原則，由16/24=9/NB，得NB=13.5,取NB=14匝。
3.7TOPSwitch電流額定值ICN的選取
平均輸入功率Pi==28.12W（假定η=0.8），在Dmax時的輸入功率應(yīng)為平均輸入功率，因此Pi=DmaxEminIC=0.3×85×1.4×IC=28.12，則IC=0.85A，為了可靠并考慮調(diào)整電感量時電流不可避免的失控，實際選擇的TOPSwitch電流額定值至少是兩倍于此值，即ICN>1.7A。所以，我們選擇ILIMIT=2A的TOP225Y。
4實驗指標(biāo)及主要波形
輸入AC220V，頻率50Hz，輸出DCVo=15(1±1％)V，IO=1.5A，工作頻率100kHz，圖3及圖4是實驗中的主要波形。
圖3中的1是開關(guān)管漏源電壓VDS波形，2是輸入直流電壓E波形，由圖可知VDS=1.5E；圖4中的1是開關(guān)管漏源電壓VDS波形，2是去磁繞組電流is波形，實驗結(jié)果與理論分析是完全吻合的。
但我的朋友又披露了另一個統(tǒng)計數(shù)字：他設(shè)計的典型電路板上有約30個獨(dú)立的電源網(wǎng)絡(luò)。每個電源網(wǎng)絡(luò)都有不同的標(biāo)稱電源電壓、精度以及調(diào)整率；在有些情況下，這些標(biāo)稱電壓只相差十分之幾伏。再則，每個電源網(wǎng)需要有自己的穩(wěn)壓器以及一系列去耦電容器，以便控制從近乎直流直至幾百千赫帶寬內(nèi)的旁路阻抗。設(shè)計師必須分析并實現(xiàn)每個電源網(wǎng)絡(luò)的供電與返回路徑，以及大量的PCB板走線。在最終設(shè)計中，直流電源子系統(tǒng)的走線與電容器要占去電路板面積的一大部分。設(shè)計師必須精心建立所有這些因素的模型，以確保電流路徑得當(dāng)，以及IR壓降很小。在達(dá)到這些電流電平時，這可不是件簡單的工作。
然而，高質(zhì)量電源子系統(tǒng)與其配電系統(tǒng)之間卻存在一個難題。盡管供電在任何系統(tǒng)中都是一種不可或缺的功能，但它卻無法獲得用戶的直接贊賞或認(rèn)同。用戶需要的是額外的特性、功能和性能；供電被看作設(shè)計中固有的部分。增加特性有利于營銷宣傳，并獲得更多的利潤，而電源網(wǎng)絡(luò)的元件成本和占板面積卻沒有這些好處。事實上，有些人會把電源子系統(tǒng)占用的電路板面積看作沒有意義的負(fù)擔(dān)，就像財務(wù)部門或郵件收發(fā)室一樣。
我希望，你作為系統(tǒng)設(shè)計師或電路設(shè)計師能對物料清單上的元器件的選擇產(chǎn)生重大影響。我的這位朋友指出，為最大限度地減小電源網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，你可以做幾件基本工作。首先，要幫助電源子系統(tǒng)設(shè)計師開發(fā)設(shè)計一組基本的穩(wěn)壓器（可以使用線性穩(wěn)壓或開關(guān)穩(wěn)壓技術(shù)），這樣，你就可以在電路板上重用這些設(shè)計。為了使這項工作有價值，你還應(yīng)該根據(jù)每一個標(biāo)稱電壓來平衡電流負(fù)載，使之處于同一范圍內(nèi)，因為你找不到一種經(jīng)濟(jì)實惠設(shè)計能支持10mA和1A兩種負(fù)載。
關(guān)鍵詞：單片開關(guān)電源快速設(shè)計
TOPSwithⅡ
TheWayofQuickDesignforSinglechipSwitchingPowerSupplyAbctract:Threeendssinglechipswitchingpowersupplyisnewtypeswitchingpowersupplycorewhichhasbeenpopularsince1990.Thispaperintroducesquickdesignforsinglechipswitchingpowersupply.
Keywords:Singlechipswitchingpowersupply,Quickdesign,TopswithⅡ
在設(shè)計開關(guān)電源時，首先面臨的問題是如何選擇合適的單片開關(guān)電源芯片，既能滿足要求，又不因選型不當(dāng)而造成資源的浪費(fèi)。然而，這并非易事。原因之一是單片開關(guān)電源現(xiàn)已形成四大系列、近70種型號，即使采用同一種封裝的不同型號，其輸出功率也各不相同；原因之二是選擇芯片時，不僅要知道設(shè)計的輸出功率PO，還必須預(yù)先確定開關(guān)電源的效率η和芯片的功率損耗PD，而后兩個特征參數(shù)只有在設(shè)計安裝好開關(guān)電源時才能測出來，在設(shè)計之前它們是未知的。
下面重點(diǎn)介紹利用TOPSwitch－II系列單片開關(guān)電源的功率損耗（PD）與電源效率（η）、輸出功率（PO）關(guān)系曲線，快速選擇芯片的方法，可圓滿解決上述難題。在設(shè)計前，只要根據(jù)預(yù)期的輸出功率和電源效率值，即可從曲線上查出最合適的單片開關(guān)電源型號及功率損耗值，這不僅簡化了設(shè)計，還為選擇散熱器提
η/％(Uimin=85V)
中圖法分類號：TN86文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編碼：02192713(2000)0948805
PO/W
圖1寬范圍輸入且輸出為5V時PD與η，PO的關(guān)系曲線
圖2寬范圍輸入且輸出為12V時PD與η，PO的關(guān)系曲線
圖3固定輸入且輸出為5V時PD與η，PO的關(guān)系曲線
供了依據(jù)。
1TOPSwitch－II的PD與η、PO關(guān)系曲線
TOPSwitch－II系列的交流輸入電壓分寬范圍輸入（亦稱通用輸入），固定輸入（也叫單一電壓輸入）兩種情況。二者的交流輸入電壓分別為Ui=85V～265V，230V±15％。
1．1寬范圍輸入時PD與η，PO的關(guān)系曲線
TOP221～TOP227系列單片開關(guān)電源在寬范圍輸入（85V～265V）的條件下，當(dāng)UO=＋5V或者＋12V時，PD與η、PO的關(guān)系曲線分別如圖1、圖2所示。這里假定交流輸入電壓最小值Uimin=85V，最高
η/％(Uimin=85V)
η/％(Uimin=195V)
交流輸入電壓Uimax=265V。圖中的橫坐標(biāo)代表輸出功率PO，縱坐標(biāo)表示電源效率η。所畫出的7條實線分別對應(yīng)于TOP221～TOP227的電源效率，而15條虛線均為芯片功耗的等值線（下同）。
1．2固定輸入時PD與η、PO的關(guān)系曲線
TOP221～TOP227系列在固定交流輸入（230V±15％）條件下，當(dāng)UO=＋5V或＋12V時，PD與η、PO的關(guān)系曲線分別如圖3、圖4所示。這兩個曲線族對于208V、220V、240V也同樣適用?，F(xiàn)假定Uimin=195V,Uimax=265V。
2正確選擇TOPSwitch－II芯片的方法
利用上述關(guān)系曲線迅速確定TOPSwitch－II芯片型號的設(shè)計程序如下：
（1）首先確定哪一幅曲線圖適用。例如，當(dāng)Ui=85V～265V，UO=＋5V時，應(yīng)選擇圖1。而當(dāng)Ui=220V(即230V－230V×4.3％)，UO=＋12V時，就只能選圖4；
（2）然后在橫坐標(biāo)上找出欲設(shè)計的輸出功率點(diǎn)位置（PO）；
（3）從輸出功率點(diǎn)垂直向上移動，直到選中合適芯片所指的那條實曲線。如不適用，可繼續(xù)向上查找另一條實線；
（4）再從等值線（虛線）上讀出芯片的功耗PD。進(jìn)而還可求出芯片的結(jié)溫（Tj）以確定散熱片的大??；
（5）最后轉(zhuǎn)入電路設(shè)計階段，包括高頻變壓器設(shè)計，元器件參數(shù)的選擇等。
下面將通過3個典型設(shè)計實例加以說明。
例1：設(shè)計輸出為5V、300W的通用開關(guān)電源
通用開關(guān)電源就意味著交流輸入電壓范圍是85V～265V。又因UO=＋5V，故必須查圖1所示的曲線。首先從橫坐標(biāo)上找到PO=30W的輸出功率點(diǎn)，然后垂直上移與TOP224的實線相交于一點(diǎn)，由縱坐標(biāo)上查出該點(diǎn)的η=71.2％，最后從經(jīng)過這點(diǎn)的那條等值線上查得PD=2.5W。這表明，選擇TOP224就能輸出30W功率，并且預(yù)期的電源效率為71.2％,芯片功耗為2.5W。
若覺得η=71.2％的效率指標(biāo)偏低，還可繼續(xù)往上查找TOP225的實線。同理，選擇TOP225也能輸出30W功率，而預(yù)期的電源效率將提高到75％，芯片功耗降至1.7W。
根據(jù)所得到的PD值，進(jìn)而可完成散熱片設(shè)計。這是因為在設(shè)計前對所用芯片功耗做出的估計是完全可信的。
例2：設(shè)計交流固定輸入230V±15％，輸出為直流12V、30W開關(guān)電源。
圖4固定輸入且輸出為12V時PD與η，PO的關(guān)系曲線
η/％(Uimin=195V)
圖5寬范圍輸入時K與Uimin′的關(guān)系
圖6固定輸入時K與Uimin′的關(guān)系
根據(jù)已知條件，從圖4中可以查出，TOP223是最佳選擇，此時PO=30W，η=85.2％，PD=0.8W。
例3：計算TOPswitch－II的結(jié)溫
這里講的結(jié)溫是指管芯溫度Tj。假定已知從結(jié)到器件表面的熱阻為RθA(它包括TOPSwitch－II管芯到外殼的熱阻Rθ1和外殼到散熱片的熱阻Rθ2)、環(huán)境溫度為TA。再從相關(guān)曲線圖中查出PD值，即可用下式求出芯片的結(jié)溫：
Tj=PD·RθA＋TA(1)
舉例說明，TOP225的設(shè)計功耗為1.7W，RθA=20℃/W，TA=40℃，代入式（1）中得到Tj=74℃。設(shè)計時必須保證，在最高環(huán)境溫度TAM下，芯片結(jié)溫Tj低于100℃，才能使開關(guān)電源長期正常工作。
3根據(jù)輸出功率比來修正等效輸出功率等參數(shù)
3．1修正方法
如上所述，PD與η，PO的關(guān)系曲線均對交流輸入電壓最小值作了限制。圖1和圖2規(guī)定的Uimin=85V，而圖3與圖4規(guī)定Uimin=195V（即230V－230V×15％）。若交流輸入電壓最小值不符合上述規(guī)定，就會直接影響芯片的正確選擇。此時須將實際的交流輸入電壓最小值Uimin′所對應(yīng)的輸入功率PO′，折算成Uimin為規(guī)定值時的等效功率PO，才能使用上述4圖。折算系數(shù)亦稱輸出功率比（PO′/PO）用K表示。TOPSwitch－II在寬范圍輸入、固定輸入兩種情況下，K與U′min的特性曲線分別如圖5、圖6中的實線所示。需要說明幾點(diǎn)：
（1）圖5和圖6的額定交流輸入電壓最小值Uimin依次為85V，195V，圖中的橫坐標(biāo)僅標(biāo)出Ui在低端的電壓范圍。
（2）當(dāng)Uimin′>Uimin時K>1，即PO′>PO，這表明原來選中的芯片此時已具有更大的可用功率，必要時可選輸出功率略低的芯片。當(dāng)Uimin′（3）設(shè)初級電壓為UOR，其典型值為135V。但在Uimin′<85V時，受TOPSwitch－II調(diào)節(jié)占空比能力的限制，UOR會按線性規(guī)律降低UOR′。此時折算系數(shù)K="UOR′"/UOR<1。圖5和圖6中的虛線表示UOR′/UOR與Uimin′的特性曲線，利用它可以修正初級感應(yīng)電壓值。
現(xiàn)將對輸出功率進(jìn)行修正的工作程序歸納如下：
（1）首先從圖5、圖6中選擇適用的特性曲線，然后根據(jù)已知的Uimin′值查出折算系數(shù)K。
（2）將PO′折算成Uimin為規(guī)定值時的等效功率PO，有公式
PO=PO′/K（2）
（3）最后從圖1～圖4中選取適用的關(guān)系曲線，并根據(jù)PO值查出合適的芯片型號以及η、PD參數(shù)值。
下面通過一個典型的實例來說明修正方法。
例4：設(shè)計12V，35W的通用開關(guān)電源
已知Uimin=85V，假定Uimin′=90％×115V=103.5V。從圖5中查出K=1.15。將PO′=35W、K=1.15一并代入式（2）中，計算出PO=30.4W。再根據(jù)PO值，從圖2上查出最佳選擇應(yīng)是TOP224型芯片，此時η=81.6％，PD=2W。
若選TOP223，則η降至73.5％,PD增加到5W，顯然不合適。倘若選TOP225型，就會造成資源浪費(fèi)，因為它比TOP224的價格要高一些，且適合輸出40W～60W的更大功率。
3．2相關(guān)參數(shù)的修正及選擇
（1）修正初級電感量
在使用TOPSwitch－II系列設(shè)計開關(guān)電源時，高頻變壓器以及相關(guān)元件參數(shù)的典型情況見表1，這些數(shù)值可做為初選值。當(dāng)Uimin′LP′=KLP（3）
查表1可知，使用TOP224時，LP=1475μH。當(dāng)K=1.15時，LP′=1.15×1475=1696μH。
表2光耦合器參數(shù)隨Uimin′的變化
最低交流輸入電壓Uimin(V)85195
LED的工作電流IF（mA）3.55.0
光敏三極管的發(fā)射極電流IE（mA）3.55.0
（2）對其他參數(shù)的影響
本設(shè)計是DC/DC直流開關(guān)電源設(shè)計,首先將開關(guān)電源與線性電源進(jìn)行對比，總結(jié)了開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn),并對其當(dāng)前的發(fā)展以及在發(fā)展中存在的問題進(jìn)行了描述，然后在對開關(guān)電源的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹的基礎(chǔ)上，對開關(guān)電源的主回路和控制回路進(jìn)行設(shè)計：在主回路中整流電路采用單相橋式、功率轉(zhuǎn)換電路采用單端正激功率轉(zhuǎn)換電路、采用增加副邊繞組的方法實現(xiàn)多路輸出，其中功率轉(zhuǎn)換電路（DC/DC變換器）是開關(guān)電源的核心部分，對此部分進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計；控制電路采用PWM控制，控制器采用開關(guān)電源集成控制器GW1524、設(shè)計了過壓保護(hù)電路、電壓檢測電路和電流檢測電路，對各個部分的參數(shù)進(jìn)行了計算并進(jìn)行了元器件的選型。
【關(guān)鍵詞】DC/DC變換器、PWM控制、整流、濾波。
Abstract
Inthispaper,Idesignedaswitchpowersupplysystemwiththreeoutputs:Comparetheswitchpowerwithlinearpoweratfirst,hassummarizedtheadvantageoftheswitchpower,havedescribeditspresentdevelopmentandtherearenaturalquestionsindevelopment.Onthebasisofthethingthatthewholestructuretotheswitchpowerhasmadeanintroduction,tothemainreturncircuitandcontrollingthereturncircuittodesignoftheswitchpower:Therectificationcircuitadoptsthesingle-phasebridgetypeinthemainreturncircuit,thepowerchangesthecircuitandadoptsanddefiesthepowertochangethecircuit,realizebyincreasingthewindingofonepairofsidessingleandwellthatmanywaysareexported,itisakeypartoftheswitchpowersupplythatthepowerchangescircuit(DC/DCtransformer),havedesignedthispartespecially;ThecontrolcircuitadoptsPWMtocontrol,thecontrolleradoptstheswitchpowerintegratedcontrollerGW1524,designthecircuittomeasurevoltageandthecircuittoelmeasureectriccurrent,selectingtypeofcalculatingandcarryingonthecomponentsandpartstheparameterofeachpart.
Keyword：DC/DCtransformer,PWMcontrol,rectification,strainingwaves.
1概述
電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入80年代計算機(jī)電源全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計算機(jī)的電源換代，進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
1.1開關(guān)電源的基本原理
開關(guān)電源就是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周期性通斷開關(guān)，控制開關(guān)元件的占空比調(diào)整輸出電壓，開關(guān)電源的基本構(gòu)成如圖1-1所示，DC-DC變換器是進(jìn)行功率變換的器件，是開關(guān)電源的核心部件，此外還有啟動電路、過流與過壓保護(hù)電路、噪聲濾波器等組成部分。反饋回路檢測其輸出電壓，并與基準(zhǔn)電壓比較，其誤差通過誤差放大器進(jìn)行放大，控制脈寬調(diào)制電路，再經(jīng)過驅(qū)動電路控制半導(dǎo)體開關(guān)的通斷時間，從而調(diào)整輸出電壓。
1.2開關(guān)電源與線性電源的比較
是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓。它的缺點(diǎn)是需要龐大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片。這種電源不適合計算機(jī)等設(shè)備的需要，將逐步被開關(guān)電源所取代。
1.3開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用
當(dāng)前,開關(guān)電源新技術(shù)產(chǎn)品正在向以下"四化"的方向發(fā)展:應(yīng)用技術(shù)的高頻化;硬件結(jié)構(gòu)的模塊化;軟件控制的數(shù)字化;產(chǎn)品性能的綠色化。由此,新一代開關(guān)電源產(chǎn)品的技術(shù)含量大大提高,使之更加可靠、成熟、經(jīng)濟(jì)、實用。
開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。
近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了"智能化"功率模塊(IPM),這樣縮小了整機(jī)的體積,方便了整機(jī)設(shè)計和制造。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件間不再有傳統(tǒng)的引線相連,這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的、熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計,達(dá)到優(yōu)化完善的境地。
開關(guān)電源是一種采用開關(guān)方式控制的直流穩(wěn)定電源,它以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。而當(dāng)我們把開關(guān)電源的研究擴(kuò)大到可調(diào)高電壓、大電流時,以及將研究新技術(shù)應(yīng)用于DC/AC變換器,即開拓了大功率應(yīng)用領(lǐng)域,又使開關(guān)電源的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到了從發(fā)電廠設(shè)備至家用電器的所有應(yīng)用電力、電子技術(shù)的電氣工程領(lǐng)域。作為節(jié)能、節(jié)材、自動化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ)的開關(guān)電源,它的產(chǎn)品展現(xiàn)了廣闊的市場前景。例如,發(fā)電廠的貯能發(fā)電設(shè)備、直流輸電系統(tǒng)、動態(tài)無功補(bǔ)償、機(jī)車牽引、交直流電機(jī)傳動、不停電電源、汽車電子化、開關(guān)電源、中高頻感應(yīng)加熱設(shè)備以及電視、通訊、辦公自動化設(shè)備等。
1.4開關(guān)電源當(dāng)前存在的問題
當(dāng)我們對該技術(shù)進(jìn)行深入研究后卻發(fā)現(xiàn)它仍然存在著一些問題需要解決，而且有的問題還帶有全局性：采用定頻調(diào)寬的控制方式來設(shè)計電源，都以輸出功率最大時所需的續(xù)流時間為依據(jù)來預(yù)留開關(guān)截止時間的，則負(fù)載所需的功率小于電源的最大輸出功率時就必然造成了工作電流的不連續(xù)；"反峰電壓"是開關(guān)導(dǎo)通期間存入高頻變壓器的勵磁能量在開關(guān)關(guān)斷時的一種表現(xiàn)，而勵磁能量只能在、也必須在開關(guān)關(guān)斷后的截止期間處理掉，既能高效處理勵磁能量又能有效限制反峰電壓的辦法是存在的，那就是要及時地為勵磁能量提供一個"低阻抗通道"，并且為勵磁能量的通過提供一段時間，但"單調(diào)"控制方法不具備這一條件；高頻變壓器的磁通復(fù)位問題；傳統(tǒng)的電流取樣方法是在功率回路中串聯(lián)電阻，效率不高，這個問題向來是電源技術(shù)，尤其是以小體積、高功率密度見長的開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的"瓶頸"；高頻開關(guān)電源的并聯(lián)同步輸出問題。
以上的問題看似彼此獨(dú)立，其實它們之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性解決這些問題，也許還是一條艱難而漫長的路。
2整流電路的設(shè)計
整流是將交流電變成脈動直流電的過程。電源變壓器輸出的交流電經(jīng)整流電路得到一個大小變化但方向不變的脈動直流電。整流電路是由具有單向?qū)щ娦缘脑缍O管、晶間管等整流元件組成的。
2.1整流電路的選擇
單相整流電路有兩種：電容輸入型電路和扼流圈輸入型電路
電容輸入型的基本電路如圖2-1：（a）為半波整流電路（b）為中間抽頭的全波整流電路（c）橋式整流電路（d）倍壓整流電路。
扼流圈輸入型基本電路，用于負(fù)載電流I0較大的電路，扼流圈L的作用是抑制尖峰電流。
摘要：小康住宅電源插座設(shè)置數(shù)量選用布置供電回路
電源插座是為家用電器提供電源接口的電氣設(shè)備，也是住宅電氣設(shè)計中使用較多的電氣附件，它和人們生活有著十密切的關(guān)系。現(xiàn)在居民搬進(jìn)新房后，普遍反映電源插座數(shù)量太少，使用極不方便，造成住戶私拉亂接電源線和加裝插座接線板，經(jīng)常引起人身電擊和電氣火災(zāi)事故，給人身財產(chǎn)平安帶來重大隱患。所以，電源插座的設(shè)計也是評價住宅電氣設(shè)計的重要依據(jù)。筆者根據(jù)國外以及我國有關(guān)住宅規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合多年來的實踐提出住宅電源插座的數(shù)量及布置要求，供參考。
1電源插座設(shè)置數(shù)量的規(guī)定
（1）國家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計規(guī)范》（GB50096－1996）第6．5．4條規(guī)定，電源插座的
數(shù)量應(yīng)不少于表1的規(guī)定；
（2）小康住宅電氣設(shè)計《設(shè)計導(dǎo)則》中第4．3．5條規(guī)定，小康住宅中設(shè)置的插座數(shù)量不少于表2中的規(guī)定；
（3）《上海市工程建設(shè)規(guī)范》（DGJ08－20－2001）12．2．2條規(guī)定，電源插座設(shè)置數(shù)量應(yīng)不少于表3的規(guī)定；
（4）“江蘇省住宅設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”（DB32／380－2000）中規(guī)定，每套住宅內(nèi)電源插座的設(shè)置，應(yīng)符合表4中的規(guī)定；
（5）香港非凡行政區(qū)政府機(jī)電工程署1997年版《電力（線路）規(guī)例工作守則》家庭用途的裝置及用具中規(guī)定，電源插座數(shù)量應(yīng)不少于表5中的規(guī)定；
（6）美國國家電氣法規(guī)NEC的第210－52（a）條對電源插座的布置作了更量化的規(guī)定。其中兩個電源插座間的距離不得超過3．6m，因為美國規(guī)定家用電器電源線長達(dá)1．8m，一個家用電器如不能自左側(cè)接電源插座，定能自右側(cè)接電源插座，如圖所示；
（7）小康住宅是由建設(shè)部在各大城市指導(dǎo)建設(shè)，面向21世紀(jì)的大眾住宅，其定位標(biāo)準(zhǔn)是“科技先導(dǎo)，適度超前”。這將是我國住宅產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的方向。很顯然，國家標(biāo)準(zhǔn)“住宅設(shè)計規(guī)范”中的電源插座數(shù)量偏少，參照國內(nèi)外住宅電源插座設(shè)置數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)目前使用和超前發(fā)展的要求，建議住宅內(nèi)電源插座的設(shè)置數(shù)量應(yīng)不少于表6的要求。
2電源插座的選用和設(shè)置要求
2．1電源插座的選用
（1）電源插座應(yīng)采用經(jīng)國家有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督部門檢驗合格的產(chǎn)品。一般應(yīng)采用具有阻燃材料的中高檔產(chǎn)品，不應(yīng)采用低檔和偽劣假冒產(chǎn)品；
（2）住宅內(nèi)用電電源插座應(yīng)采用平安型插座，衛(wèi)生間等潮濕場所應(yīng)采用防濺型插座；
（3）電源插座的額定電流應(yīng)大于已知使用設(shè)備額定電流的1．25倍。一般單相電源插座額定電流為10A，專用電源插座為16A，非凡大功率家用電器其配電回路及連接電源方式應(yīng)按實際容量選擇；
（4）為了插接方便，一個86mm×86mm單元面板，其組合插座個數(shù)最好為兩個，最多（包括開關(guān)）不超過三個，否則采用146面板多孔插座；
（5）對于插接電源有觸電危險的家用電器（如洗衣機(jī)）應(yīng)采用帶開關(guān)斷開電源的插座。
2．2電源插座設(shè)置位置要求
電源插座的位置和數(shù)量確定對方便家用電器的使用。室內(nèi)裝修的美觀起著重要的功能，電源插座的布置應(yīng)根據(jù)室內(nèi)家用電器點(diǎn)和家具的規(guī)劃位置進(jìn)行，并應(yīng)密切注重和建筑裝修等相關(guān)專業(yè)配合，以便確定插座位置的正確性。
（1）電源插座應(yīng)安裝在不少于兩個對稱墻面上，每個墻面兩個電源插座之間水平距離不宜超過2．5m～3m，距端墻的距離不宜超過0．6m。
（2）無非凡要求的普通電源插座距地面0．3m安裝，洗衣機(jī)專用插座距地面1．6m處安裝，并帶指示燈和開關(guān)；
（3）空調(diào)器應(yīng)采用專用帶開關(guān)電源插座。在明確采用某種空調(diào)器的情況下，空調(diào)器電源插座宜按下列位置布置摘要：
①分體式空調(diào)器電源插座宜根據(jù)出線管預(yù)留洞位置距地面1．8m處設(shè)置；
②窗式空調(diào)器電源插座宜在窗口旁距地面1．4m處設(shè)置；
③柜式空調(diào)器電源插座宜在相應(yīng)位置距地面0．3m處設(shè)置。
否則按分體式空調(diào)器考慮預(yù)留16A電源插座，并在靠近外墻或采光窗四周的承重墻上設(shè)置。
（4）凡是設(shè)有有線電視終端盒或電腦插座的房間，在有線電視終端盒或電腦插座旁至少應(yīng)設(shè)置兩個五孔組合電源插座，以滿足電視機(jī)、VCD、音響功率放大器或電腦的需要，亦可采用多功能組合式電源插座（面板上至少排有3個～5個不同的二孔和三孔插座），電源插座距有線電視終端盒或電腦插座的水平距離不少于0．3m；
（5）起居室（客廳）是人員集中的主要活動場所，家用電器點(diǎn)多，設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑裝修布置圖布置插座，并應(yīng)保證每個主要墻面都有電源插座。假如墻面長度超過3．6m應(yīng)增加插座數(shù)量，墻面長度小于3m，電源插座可在墻面中間位置設(shè)置。有線電視終端盒和電腦插座旁設(shè)有電源插座，并設(shè)有空調(diào)器電源插座，起居室內(nèi)應(yīng)采用帶開關(guān)的電源插座；
（6）臥室應(yīng)保證兩個主要對稱墻面均設(shè)有組合電源插座，床端靠墻時床的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置組合電源插座，并設(shè)有空調(diào)器電源插座。在有線電視終端盒和電腦插座旁應(yīng)設(shè)有兩組組合電源插座，單人臥室只設(shè)電腦用電源插座；
（7）書房除放置書柜的墻面外，應(yīng)保證兩個主要墻面均設(shè)有組合電源插座，并設(shè)有空調(diào)器電源插座和電腦電源插座；
（8）廚房應(yīng)根據(jù)建筑裝修的布置，在不同的位置、高度設(shè)置多處電源插座以滿足抽油煙機(jī)、消毒柜、微波爐、電飯煲、電熱水器、電冰箱等多種電炊具設(shè)備的需要。參考灶臺、操作臺、案臺、洗菜臺布置選取最佳位置設(shè)置抽油煙機(jī)插座，一般距地面1．8m～2m。電熱水器應(yīng)選用16A帶開關(guān)三線插座并在熱水器右側(cè)距地1．4m～1．5m安裝，注重不要將插座設(shè)在電熱器上方。其他電炊具電源插座在吊柜下方或操作臺上方之間，不同位置、不同高度設(shè)置，插座應(yīng)帶電源指示燈和開關(guān)。廚房內(nèi)設(shè)置電冰箱時應(yīng)設(shè)專用插座，距地0．3m～1．5m安裝；
（9）嚴(yán)禁在衛(wèi)生間內(nèi)的潮濕處如淋浴區(qū)或澡盆四周設(shè)置電源插座，其它區(qū)域設(shè)置的電源插座應(yīng)采用防濺式。有外窗時，應(yīng)在外窗旁預(yù)留排氣扇接線盒或插座，由于排氣風(fēng)道一般在淋浴區(qū)或澡盆四周，所以接線盒或插座應(yīng)距地面2．25m以上安裝。距淋浴區(qū)或澡盆外沿0．6m外預(yù)留電熱水器插座和潔身器用電源插座。在盥洗臺鏡旁設(shè)置美容用和剃須用電源插座，距地面1．5m～1．6m安裝。插座宜帶開關(guān)和指示燈；
（10）陽臺應(yīng)設(shè)置單相組合電源插座，距地面0．3m。
3電源插座供電回路
（1）住宅內(nèi)空調(diào)器電源插座、普通電源插座、電熱水器電源插座、廚房電源插座和衛(wèi)生間電源插座和照明應(yīng)分開回路設(shè)置；
（2）電源插座回路應(yīng)具有過載、短路保護(hù)和過電壓、欠電壓或采用帶多種功能的低壓斷路器和漏電綜合保護(hù)器。宜同時斷開相線和中性線，不應(yīng)采用熔斷器保護(hù)元件。除分體式空調(diào)器電源插座回路外，其他電源插座回路應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)裝置。有條件時，宜按分回路分別設(shè)置漏電保護(hù)裝置；
（3）每個空調(diào)器電源插座回路中電源插座數(shù)不應(yīng)超過2只。柜式空調(diào)器應(yīng)采用單獨(dú)回路供電；
（4）衛(wèi)生間應(yīng)作局部輔助等電位聯(lián)結(jié)；
（5）廚房和衛(wèi)生間靠近時，在其四周可設(shè)分配電箱，給廚房和衛(wèi)生間的電源插座回路供電。這樣可以減少住戶配電箱的出線回路，減少回路交叉，提高供電可靠性；
（6）自配電箱引出的電源插座分支回路導(dǎo)線截面應(yīng)采用不小于2．5mm2的銅芯塑料線。
參考文獻(xiàn)
1香港非凡行政區(qū)政府機(jī)電工程署編．《電力（線路）規(guī)例工作守則》1997
2北京市建筑設(shè)計探究院編．《建筑電氣專業(yè)設(shè)計技術(shù)辦法》中國建筑工業(yè)出版社，1998
3《住宅設(shè)計規(guī)范》（GB50096－1999）．中國建筑工業(yè)出版社，1999
4李天恩主編．《小康住宅電氣設(shè)計》北京中國建筑工業(yè)出版社，1999
5全國建筑電氣設(shè)計技術(shù)協(xié)作及情報交流網(wǎng)編．建筑電氣設(shè)計通訊．2001；1
6國際銅業(yè)協(xié)會（中國）編．《住宅建設(shè)應(yīng)滿足電氣平安和遠(yuǎn)期負(fù)荷增長的要求》2000
論文關(guān)鍵詞：電源，可靠，設(shè)計
對于現(xiàn)在一個電子系統(tǒng)來說，電源部分的設(shè)計也越來越重要，下面探討一些關(guān)于電源設(shè)計方面的心得，來個拋磚引玉，讓我們在電源設(shè)計方面能夠都有所探索和長進(jìn)。
1、如何選擇合適的電源實現(xiàn)電路
根據(jù)分析系統(tǒng)需求得出的具體技術(shù)指標(biāo)，可以來選擇合適的電源實現(xiàn)電路了。一般對于弱電部分，包括了LDO（線性電源轉(zhuǎn)換器），開關(guān)電源電容降壓轉(zhuǎn)換器和開關(guān)電源電感電容轉(zhuǎn)換器。相比之下，LDO設(shè)計最易實現(xiàn)，輸出波紋小，但缺點(diǎn)是效率有可能不高，發(fā)熱量大，可提供的電流相較開關(guān)電源不大等等。而開關(guān)電源電路設(shè)計靈活，效率高，但紋波大，實現(xiàn)比較復(fù)雜，調(diào)試比較繁瑣等等。
2、如何為開關(guān)電源電路選擇合適的元器件和參數(shù)
很多的未使用過開關(guān)電源設(shè)計的工程師會對它產(chǎn)生一定的畏懼心理，比如擔(dān)心開關(guān)電源的干擾問題，PCB layout問題物理論文，元器件的參數(shù)和類型選擇問題等。其實只要了解了，使用一個開關(guān)電源設(shè)計還是非常方便的。
一個開關(guān)電源一般包含有開關(guān)電源控制器和輸出兩部分，有些控制器會將MOSFET集成到芯片中去，這樣使用就更簡單了，也簡化了PCB設(shè)計，但是設(shè)計的靈活性就減少了一些。
開關(guān)控制器基本上就是一個閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，所以一般都會有一個反饋輸出電壓的采樣電路以及反饋環(huán)的控制電路。因此這部分的設(shè)計在于保證精確地采樣電路，還有來控制反饋深度，因為如果反饋環(huán)響應(yīng)過慢的話，以瞬態(tài)響應(yīng)能力是會有很多影響。
而輸出部分設(shè)計包含了輸出電容，輸出電感以及MOSFET等等，這些的選擇基本上就是要滿足一個性能和成本的平衡，比如高的開關(guān)頻率就以使用小的電感值（意味著小的封裝和便宜的成本），但是高的開關(guān)頻率會增加干擾和對MOSFET的開關(guān)損耗，從而效率降低。使用低得開關(guān)頻率帶來的結(jié)果則是相反的。
對于輸出電容的ESRT和MOSFET的Rdson參數(shù)選擇也是非常關(guān)鍵的，小的ESP可以減小輸出紋波，但是電容成本會增加，好的電容會貴嘛。開關(guān)電源控制器驅(qū)動能力也要注意，過多的MOSFET是不能被良好驅(qū)動的。
3、如何調(diào)試開關(guān)電源的電路
3.1電源電路的輸出通過低阻值大功率電阻接到板內(nèi)，這樣在不焊電阻的情況下可以先做到電源電路的先調(diào)試，避開后面電路的影響。
3.2一般來說開關(guān)控制器是閉環(huán)系統(tǒng)，如果輸出惡化的情況超過了閉環(huán)可以控制的范圍，開關(guān)電源就會工作不正常，所以這種情況就需要認(rèn)真檢查反饋和采樣電路。特別是如果采用了大ESR值的輸出電容，會產(chǎn)生很多的電源紋波，這也會影響開關(guān)電源的工作的。
4、如何來評估一個系統(tǒng)的電源需求
對于一個實際的電子系統(tǒng)，要認(rèn)真分析它的電源需求。不僅僅是關(guān)心輸入電壓，輸出電壓和電流，還要仔細(xì)考慮總的功耗，電源實現(xiàn)的效率，電源部分對負(fù)載變?nèi)私?jīng)的瞬態(tài)響應(yīng)能力，關(guān)鍵器件對電源波動的容忍范圍以及相應(yīng)的允許的電源紋波，還有散熱問題等等cssci期刊目錄。功耗和效率是密切相關(guān)的，效率高了，在負(fù)載功耗相同的情況下總功耗就少，對于整個系統(tǒng)的功率預(yù)算就非常有利了，對比LDO和開關(guān)電源，開關(guān)電源的效率要高一些，同時物理論文，評估效率不僅僅是看在滿負(fù)載的時候電源電路的效率，還要關(guān)注輕負(fù)載的時候效率水平。
至于負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)能力，對于一些高性能的CPU，應(yīng)用就會有嚴(yán)格的要求，因為當(dāng)CPU突然開始運(yùn)行繁重的任務(wù)時，需要的啟動電流是很大的，如果電源電路響應(yīng)速度不夠，造成瞬間電壓下降過多過低造成CPU運(yùn)行出錯。一般來說，要求的電源實際值多為標(biāo)稱值的±5%所以可以據(jù)此計算出允許的電源紋波，當(dāng)然要預(yù)留余量的。
散熱問題對于那些大電流電源和LDO來說比較重要，通過計算機(jī)也可以評估是否合適的。
5、接地技術(shù)的討論
接地的定義：在現(xiàn)代接地概念中、對于線路工程師來說，該術(shù)語的含義通常是“線路電壓的參考點(diǎn)”；對于系統(tǒng)設(shè)計師來說，它常常是機(jī)柜或機(jī)架；對電氣工程師來說，它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。
接地方式：接地有多種方式，有單點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地以及混合類型的接地。而單點(diǎn)接地又分為串聯(lián)單點(diǎn)接地和并聯(lián)單點(diǎn)接地。一般來說，單點(diǎn)接地用于簡單電路，不同功能模塊之間接地區(qū)分，以及低頻（floMHz）電路時就要采用多點(diǎn)接地了或者多層板（完整的地平面層）。
信號回流和跨分割的介紹：對于一個電子信號來說，它需要尋求一條最低阻抗的電流回流到地的途徑，所以如何處理這個信號回流就變得非常關(guān)鍵。
第一，根據(jù)公式可以知道，輻射強(qiáng)度是和回路面積成正比的，就是說回流要走的路徑越長，形成的環(huán)越大，它對外輻射的干擾也越大，所以，PCB布板的時候要盡可能減小電源回路和信號回路面積。
第二、對于一個廣發(fā)高速信號來說，提供有好的信號回流可以保證它的信號質(zhì)量，這是因為PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層或電源層為參考來計算的，如果高速線附近有連續(xù)的地平面，這樣這條線的阻抗就能保持連續(xù)，如果有段線附近沒有了地參考，這樣阻抗就會發(fā)生變化，不連續(xù)的阻抗從而會影響到信號的完整性。所以，布線的時候要把高速線分配到近地平面的層，或者高速線旁邊并行一兩條地線，起到屏蔽和就近提供回流的功能。
第三、為什么說布線的時候盡量不要跨電源分割，這也是因為信號跨越了不同電源層后物理論文，它的回流途徑就會很長了，容易受到干擾。當(dāng)然，不是嚴(yán)格要求不能跨越電源分割，對于低速的信號就要認(rèn)真檢查，盡量不要跨越，可以通過調(diào)整電源部分的走線。（這是針對多層板多個電源供應(yīng)情況說的）
6、單板上的信號如何接地
對于一般器件來說，就近接地是最好的，采用了擁有完整地平面的多層板設(shè)計后，對于一般信號的接地就非常容易了，基本原則是保證走線的連續(xù)性，減少過孔數(shù)量，近地平面或者電源平面等等。
7、單板的接口器件如何接地
有些單板會有對外的輸入輸出接口，比如串口連續(xù)器，網(wǎng)口RJ45連接器等等，如果對它們的接地設(shè)計得不好也會影響到正常工作，例如網(wǎng)口互連有誤碼、丟包等，并且會成為對外的電磁干擾源，把板內(nèi)的噪聲向外發(fā)送。一般來說會單獨(dú)分割出一塊獨(dú)立的接口地，與信號地的連續(xù)采用細(xì)的走線連接，可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細(xì)的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的，對接口地和接口電源的濾波也要認(rèn)真考慮。
