开关电源的运用越来越多，相关技能也在不断的前进和安稳。许多刚投身于此的工程师或许毕业生，或许需求对此有一个新的，普及型的认知。本文整理了近一个月的开关电源材料，期望能给从业者带来协助。
开关电源技能四大开展趋势
现在我国制作的开关电源占了世界市场的80%，可是高端市场上几乎没有咱们的比例。我国现在动力紧缺，而电源职业又是一个与动力消耗密切相关的职业，所以需求政府以及学会集体应该在几个方面给电源的开展方向作出辅导。
一、非阻隔DC/DC技能迅速开展
近年来，非阻隔DC/DC技能开展迅速。现在一套电子设备或电子体系因为负载不同，会要求电源体系供给多个电压挡级。如台式PC机就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四种电压以及待机的+5V电压，主机板上则需求2.5V、1.8V、1.5V乃至1V等。一套AC/DC中不可能给出这样多的电压输出，而大多数低压供电电流都很大，因而开发了许多非阻隔的DC/DC，它们基本上可以分红两大类。一类在内部含有功率开关元件，称DC/DC转化器。另一类不含功率开关，需求外接功率MOSFET，称DC/DC操控器。依照电路功用区分，有降压的STEP-DOWN、升压的BOOST，还有能升降压的BUCK-BOOST或SEPIC等，以及正压转成负压的INVERTOR等。其间种类最多，开展最快的仍是降压的STEP-DOWN。根据输出电流的巨细，分为单相、两相及多相。操控办法上以PWM为主，少部分为PFM。
在非阻隔的DC/DC转化技能中，TI公司的预检测栅驱动技能选用数字技能操控同步BUCK，选用这种技能的DC/DC转化功率最高可以到达97%，其间TPS40071等是其代表产品。BOOST升压办法也呈现了选用MOSFET替代二极管的同步BOOST的产品。在低压范畴，添加功率的起伏很大，而且正在设法进一步消除MOSFET的体二极管的导通及反向恢复问题。
二、开关电源吹响数字化号角
现在在整个的电子模仿电路体系中，电视、音响设备、相片处理、通讯、网络等都逐渐完成了数字化，而最终一个没有数字化的堡垒便是电源范畴了。近年来，数字电源的研讨气势不减，作用也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP方面的优势，又吞并了PWMIC专业制作商UNITRODE公司，该公司现已用TMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块，其间PFC和PWM部分彻底为数字式操控。
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开关电源的合理规划
开关电源分为，阻隔与非阻隔两种办法，在这里首要谈一谈阻隔式开关电源的拓扑办法，鄙人文中，非特别阐明，均指阻隔电源。阻隔电源依照结构办法不同，可分为两大类：正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止，变压器储能。原边截止时，副边导通，能量释放到负载的作业状况，一般惯例反激式电源单管多，双管的不常见。正激式指在变压器原边导通一起副边感应出对应电压输出到负载，能量经过变压器直接传递。按规范又可分为惯例正激，包含单管正激，双管正激。半桥、桥式电路都归于正激电路。
正激和反激电路各有其特色，在规划电路的过程中为到达最优性价比，可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。略微大一些可选用单管正激电路，中等功率可选用双管正激电路或半桥电路，低电压时选用推挽电路，与半桥作业状况相同。大功率输出，一般选用桥式电路，低压也可选用推挽电路。
反激式电源因其结构简略，省掉了一个和变压器体积巨细差不多的电感，而在中小功率电源中得到广泛的运用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦，输出功率超越100瓦就没有优势，完成起来有难度。自己以为一般情况下是这样的，但也不能混为一谈，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介绍反激电源可做到上千瓦，但没见过什物。输出功率巨细与输出电压凹凸有关。
反激电源变压器漏感是一个十分要害的参数，因为反激电源需求变压器贮存能量，要使变压器铁芯得到充分利用，一般都要在磁路中开气隙，其意图是改动铁芯磁滞回线的斜率，使变压器可以接受大的脉冲电流冲击，而不至于铁芯进入饱满非线形状况，磁路中气隙处于高磁阻状况，在磁路中发生漏磁远大于彻底闭合磁路。
脉冲电压连线尽可能短，其间输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管衔接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管回来电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容回来变压器电路中X电容要尽量挨近开关电源输入端，输入线应防止与其他电路平行，应避开。Y电容应放置在机壳接地端子或FG衔接端。共摸电感应与变压器坚持必定间隔，以防止磁巧合。
输出电容一般可选用两只一只接近整流管另一只应接近输出端子，可影响电源输出纹波目标，两只小容量电容并联作用应优于用一只大容量电容。发热器材要和电解电容坚持必定间隔，以延伸整机寿数，电解电容是开关电源寿数的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解坚持间隔，电解之间也须留出散热空间，条件答应可将其放置在进风口。
PCB布线的一些准则印制板规划时，要考虑到搅扰对体系的影响，将电路的模仿部分和数字部分的电路严厉分隔，对中心电路关键防护，将体系地线盘绕，并布线尽可能粗，电源添加滤波电路，选用DC-DC阻隔，信号选用光电阻隔，规划阻隔电源，剖析简单发生搅扰的部分（如时钟电路、通讯电路等）和简单被搅扰的部分（如模仿采样电路等），对这两种类型的电路别离采纳办法。关于搅扰元件采纳按捺办法，对灵敏元件采纳阻隔和保护办法，而且将它们在空间和电气上拉开间隔。在板级规划时，还要留意元器材放置要远离印制板边缘，这对防护空气放电是有利的。
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浅谈绿色开关电源的规划
前期的开关电源因为技能不太老练、器材功能的局限性，一些参数做得不太如同EMC难过关、待机功耗较大、功率不太高级。电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)，是指设备或体系在其电磁环境中符合要求运转并不对其环境中的任何设备发生无法忍受的电磁搅扰的才能。
因而，EMC包含两个方面的要求：一方面是指设备在正常运转过程中对地点环境发生的电磁搅扰不能超越必定的限值；另一方面是指用具对地点环境中存在的电磁搅扰具有必定程度的抗扰度，即电磁灵敏性。各种运转的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种办法互相相关并相互影响，在必定的条件下会对运转的设备和人员形成搅扰、影响和损害。
20世纪80年代鼓起的电磁兼容EMC学科以研讨和处理这一问题为主旨，首要是研讨和处理搅扰的发生、传达、接纳、按捺机理及其相应的丈量和计量技能，并在此基础上根据技能经济最合理的准则，对发生的搅扰水平、抗搅扰水平缓按捺办法做出清晰的规则，使处于同一电磁环境的设备都是兼容的，一起又不向该环境中的任何实体引进不能答应的电磁扰动。
跟着现代科学技能的开展，器材的功能进步，特别是节能型电源芯片如漫山遍野般出现，加上电路规划的老练，要规划功率高、待机功耗小的节能型开关电源已是不太难的作业，规划节能型开关电源正是习惯了节能减排的需求。
自己现在以图一的电路图为例，以美国加州动力之星法案(Ⅳ等级)Table U-2(2008年1月履行)为规划根据来论述规划绿色开关电源的关键。美国加州动力之星法案(Ⅳ等级)Table U-2的要求如下：
留意1：表中Pn是外置型开关电源的规范输出功率，Ln是自然对数。
留意2：美国加州“动力之星”是强制履行的，是美国加州地办法规。进入美国加州的产品开关电源有必要恪守这一法规。我国不少厂商是依照美国加州“动力之星”法案来规划和出产绿色开关电源的。
图一所示是输出为12V3A的并联型反激式开关电源，作为14英寸至17英寸的液晶显示器的电源适配器之用。
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热规划中常用的几种办法
开关电源已遍及运用在当时的各类电子设备上，其单位功率密度也在不断地进步.高功率密度的界说从1991年的25W/in3、1994年36W/in3、1999年52W/in3、2001年96W/in3，现在已高达数百瓦每立方英寸。因为开关电源中运用了很多的大功率半导体器材，如整流桥堆、大电流整流管、大功率三极管或场效应管等器材。它们作业时会发生很多的热量， 假如不能把这些热量及时地排出并使之处于一个合理的水平将会影响开关电源的正常作业，严峻时会损坏开关电源。为进步开关电源作业的可靠性，，热规划在开关电源规划中是必不可少的重要一个环节。
为了将发热器材的热量尽快地发散出去，一般从以下几个方面进行考虑： 运用散热器、冷却电扇、金属PCB、散热膏等。在实践规划中要针对客户的要求及最佳费/效比合理地将上述几种办法归纳运用到电源的规划中。
半导体器材的散热器规划
因为半导体器材所发生的热量在开关电源中占主导地位，其热量首要来源于半导体器材的注册
