寫在前面：

開關(guān)電源相對來說學習是比較難的，考慮的東西也是很多的。一般來說，電源部分的設(shè)計周期都是滯后其它模塊電路開發(fā)的。因為電源是供電系統(tǒng)，要等其它電路供電電壓確定后，才好進行設(shè)計。電源電路設(shè)計周期短，難度又不小，對電源開發(fā)工程師是一個不小的挑戰(zhàn)。

一、該如何去學習?

學開關(guān)電源，首先你基礎(chǔ)的電路知識要懂。模電數(shù)電、電磁場、變壓器、電感、電容等等知識都要學個明白。這些基礎(chǔ)知識都會了后，可以選基本適合自己開關(guān)電源書籍看看。了解下三大基礎(chǔ)拓撲電路(BUCK/BOOST/BUCK-BOOST)和正反激式電路的原理(這些我的VXGZH：零是起源有講，也可以去看看)。然后再初步深入學習開關(guān)電源其它部分的電路，最起碼最后看到一張開關(guān)電源圖要知道各個電路都是做什么的。最后要懂得如何畫PCB，電源板一般都使用單面板，學會使用Altium Designer就足夠了，最好也學會用電源仿真軟件saber仿真。

開關(guān)書籍推薦三本：1、開關(guān)電源設(shè)計入門與實例解析(重實例講解，適合初學者)

2、精通開關(guān)電源設(shè)計 (重理論，對設(shè)計計算很有用)

3、開關(guān)電源設(shè)計指南 (對開發(fā)開關(guān)電源有指導性)

二、如何研發(fā)開關(guān)電源

要想更好更快地學會設(shè)計開關(guān)電源，最好的辦法就是實踐。一步步前進。最好是能進專門開發(fā)電源的公司，不僅能參加項目，還有前輩教。

1、下面先簡單講解一個開關(guān)電路的組成部分

開關(guān)電源大概有以下組成：

如下圖反激式電路：

①>RCD 緩沖電路：用于鉗制變壓器漏感引起的功率開關(guān)管Drain級電壓過高;

②>輸出整流濾波電路: 整流AC=>DC輸出;

③>光耦合反饋電路: 光耦合可以實現(xiàn)高電壓的電磁隔離;

④>TL431電流反饋電路:輸出電壓調(diào)節(jié)反饋電路的一部分;

⑤>PWM斬波電路：通過調(diào)節(jié)占空比調(diào)節(jié)輸出電壓;

⑥>輸入整流模塊：220AC=>310DC;

⑦>輸入保護/EMC防護回路:防止電路異常時對電路內(nèi)損壞,惡劣環(huán)境下EMC考慮;

⑧>變壓器：電壓變換，能量轉(zhuǎn)換。

2、講講FLYBACK 類型SMPS 設(shè)計步驟

1>技術(shù)指標: 設(shè)計者被要求達到的電器性能,SIZE, EMC工作條件,價位;

2>黑箱計算:根據(jù)使用模式 計算峰值電流,功率等電源工作要素;

3>變壓器設(shè)計: 根據(jù)功率和IC工作頻率來設(shè)計變壓器初級繞組,根據(jù)輸出電壓,輸出組數(shù)量來設(shè)計次級繞組,并根據(jù)實際要素來衡量線規(guī);(設(shè)計重點：變壓器線圈漏感決定電源質(zhì)量)

4>輸出整流濾波:根據(jù)選用TOPO和輸出電壓,選用最經(jīng)濟的回路整流濾波.濾波電容挑選ESR小的,或多電容并聯(lián)降低ESR,減少輸出RIPPLE;

5>IC選用:根據(jù)輸出功率選用IC, 目前我們用的一般工作在67KHz, 30W-100W輸出一般選用STA系列;

6>控制器/驅(qū)動電路:目前IC集成控制/驅(qū)動系統(tǒng),所以不需要單獨設(shè)計;

7>輸出反饋: 穩(wěn)定輸出,要考慮頻率響應,一般用TL431建立電流反饋雙環(huán)路，比使用三型反饋回路,設(shè)計相對簡單,建立容易;(設(shè)計難點：反饋回路決定電源穩(wěn)定度)

8>啟動電路: IC VCC回路和系統(tǒng)各模塊上電順序設(shè)計;

9>保護電路:根據(jù)系統(tǒng)峰值電流,設(shè)計過流過壓保護;

10>熱分析和設(shè)計: 根據(jù)TOPO預計效率估算散熱,以此估計KEY元件工作溫度，判斷是否需要安裝散熱片和散熱片大小;(散熱器大小關(guān)系到成本和PCB SIZE,如出現(xiàn)散熱片過大情況,需要重新返回之前階段,重新設(shè)計)

11>PCB LAYOUT:注意電路布局;(設(shè)計難點：PCB LAYOUT決定系統(tǒng)EMI和元件壽命)

①>SMPS布局一般分為4大MODE,輸入環(huán),功率開關(guān)環(huán),輸出整流環(huán),輸出環(huán),四環(huán)之間要注意盡量隔離.

②>功率地和輸出地隔離.

12>TEST:測試所有性能指標,并改善.并尋求CI的可能性;

13>EMI/RFI測試:EMI/RFI 必須符合出口國要求;

審核編輯：湯梓紅