如何進(jìn)行電源設(shè)計(jì)

如果您不知道如何及從何處著手，開(kāi)關(guān)模式電源設(shè)計(jì)可能聽(tīng)起來(lái)很神秘，因?yàn)橛懈鞣N各樣的拓?fù)浜?a target="_blank">控制器類型可供選擇。在本博客系列中，我將介紹如何為您的應(yīng)用選擇最適合的電源拓?fù)?，并告知需了解?a target="_blank">信息。專為應(yīng)用打造的規(guī)格通?？勺鳛樽罴亚腥朦c(diǎn)。此規(guī)格應(yīng)至少包括有關(guān)輸入電壓范圍、輸出電壓和最大負(fù)載電流的信息。然而，若您也可以回答以下一些問(wèn)題，則選擇最合適的拓?fù)浜?或系統(tǒng)解決方案將變得更容易：

您的應(yīng)用是否需要在輸入和輸出之間使用隔離柵？如果是，您需要達(dá)到什么絕緣水平？您想通過(guò)初級(jí)側(cè)還是次級(jí)側(cè)調(diào)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓調(diào)節(jié)？

您的電源是用于直流-直流轉(zhuǎn)換還是交流-直流轉(zhuǎn)換？有關(guān)輸入的其他有用信息可包括最大浪涌電流、最大輸入電流和最大容許反射紋波。

您的應(yīng)用的輸出功率范圍是多少？在許多情況下，此信息有助于減少可用拓?fù)浜涂刂破鞯臄?shù)量。您的規(guī)格還應(yīng)對(duì)電源輸出電壓容差、最大容許輸出電壓紋波、平均輸出電流和峰值輸出電流的要求。此外，規(guī)格中還應(yīng)包括對(duì)負(fù)載調(diào)節(jié)、瞬態(tài)響應(yīng)和線路調(diào)節(jié)（例如，線路調(diào)節(jié)對(duì)汽車起動(dòng)來(lái)說(shuō)非常重要）等動(dòng)態(tài)特性的額外要求，因?yàn)槟赡苄枰鄳?yīng)地調(diào)整功率級(jí)以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

您所需的開(kāi)關(guān)頻率是多少？您是否需要采用頻率抖動(dòng)功能來(lái)降低峰值發(fā)射？您的系統(tǒng)中是否有多個(gè)電源？若如此，電源是否需要同步？在汽車應(yīng)用中，常用做法是選擇低于450kHz或高于2.1MHz的開(kāi)關(guān)頻率，以避免干擾AM頻段。而在大功率應(yīng)用中，您可能需要選擇低開(kāi)關(guān)頻率以獲得最佳效率。

環(huán)境溫度和工作溫度范圍是多少？設(shè)計(jì)用于何種行業(yè)？是否需要汽車或軍用級(jí)部件？

對(duì)您的電源來(lái)說(shuō)，需主要優(yōu)先考慮的是什么？一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行電源設(shè)計(jì)時(shí)，您必須在性能、形狀系數(shù)和成本之間進(jìn)行權(quán)衡。必須了解其中哪個(gè)因素具有最高優(yōu)先級(jí)，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懩脑O(shè)計(jì)質(zhì)量。

電源是否需要滿足效率、電磁干擾（EMI）、功率因數(shù)校正（PFC）方面的某些標(biāo)準(zhǔn)或美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（UL）的認(rèn)證？是否需要輕負(fù)載效率或特定的備用電源電平？

當(dāng)然，并不總是需要所有這些信息。然而，電源規(guī)格信息越詳細(xì)，選擇最適合的拓?fù)浜托阅茏罴训慕M件也就越容易。

最常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)模式電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括：

降壓。

升壓。

反向降壓升壓。

單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）。

?uk。

Zeta。

反激。

雙開(kāi)關(guān)反激。

有源鉗位正激。

單開(kāi)關(guān)正激。

雙開(kāi)關(guān)正激。

推拉。

Weinberg。

半橋。

全橋。

移相全橋。

這些拓?fù)渚玫?a target="_blank">TI Power Stage Designer 3.0工具（功率計(jì)設(shè)計(jì)器3.0）的支持。

表1總結(jié)了電源規(guī)格最常見(jiàn)的參數(shù)。

表1：有用的規(guī)格參數(shù)總結(jié)

審核編輯：郭婷