关于开关电源的总结--转

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关于开关电源的总结--转

2 n7 T& |. A6 D  F, Q9 L关于开关电源，其实没有什么好写的，或者说，已经有很多专门写开关电源的书，三言两语也说不出什么来。但是以前有人问过我一些问题，现在想起来，总结下。
! k7 {% A' ~0 U' n  
  1，开关电源的占空比
  Y% }& k( c/ A- u# l& B8 D& O$ m  初学者总是不明白占空比跟输入电压输出电压的关系。以buck型为例，因为Vout=D*Vin，所以会有人考虑怎么根据输入电压和输出电压改变占空比。这个问题让我很难回答。
  占空比是变化的，但不是根据输出电压和输入电压变化的。开关电源芯片和线性稳压芯片一样，都是根据反馈来稳定输出的。芯片的DATASHEET上会有计算输出电压的公式，只要根据公式得到分压电阻值就可以，不必考虑内部是如何调整占空比的。
& f6 c4 }% I- ]3 E) g- Y/ V# N  设计人员需要注意的是，占空比的范围。不是所有的芯片都能达到100%，大多数只能到90%多，甚至更低。所以需要根据输入电压的范围和输出电压，计算出需要的占空比是不是在芯片工作范围内。

  2，开关电源的结构
  很多。
  降压(buck)型，输出电压低于输入电压，最常见的一种结构；
1 o( h2 n5 g7 h. q& I  升压型，输出电压高于输入电压；
6 k% \; `0 f- a# K& h  极性反转，一般是输入正电压，输出负电压；
  汽车电子中常见上述三种，如果是要求输入电压变化范围较大，有时高于输出电压，有时低于输出电压，可以先升压再降压，也可以用SEPIC型结构。
4 J6 k) R9 H# ]2 Z* D) U  具体各种类型的计算可以参考一些芯片资料。凌特公司的芯片资料，原理简单，计算公式列得详细，中文化做的也不错，推荐电路也很多；国半公司也可以，芯片资料上可能不太详细，但是Application Notes里原理介绍很多，还有他们的模拟技术大学，可惜没有中文版。
7 N! d3 L/ f0 V  推荐几个：
& G' E- g3 X* I+ r+ U0 {2 D! u  凌特：LTC1772 SOT-23 封装恒定频率电流模式降压型 DCDC 控制器
2 Y3 b6 W& J: f7 _( M  凌特：LTC1871 宽输入范围，无需检测电阻电流模式升压，反激和SEPIC控制器
  国半模拟技术大学，开关电源（英文）：
1 m- w( {4 M- U: X  http://www.national.com/AU/design/1,4678,2_0_,00.html
1 [4 u1 m; n, B  国半Application Notes：AN1484 Design a SEPIC Converter

) B1 R, s# A0 [, R; G  H  3，同步整流
" x" X9 s) C! O( w  buck型开关电流有一个续流二极管，在这个二极管上并联一个MOS管。这个是同步整流用的。
* Z  V$ |6 y4 Y! a9 x& d  因为二极管导通时，即使是肖特基二极管，压降也有大概0.3V，在效率要求很高的场合，这是不允许的，所以要进一步降低压降。这个方法就是，在需要二极管导通时，同时也将并联的MOS管导通，达到减小压降，减小损失的目的。
  为什么不去掉二极管？因为MOS管的导通需要时间，不可能做到与二极管完全同步。在完全导通前，MOS管两端压降更大。这个时候还是需要二极管续流的。
  顺便说一句，同步整流除了增加一个MOS管外，同步整流的控制器也比BUCK或者升压控制器贵很多，所以，成本优先的产品里慎重使用。

  4，变压器。
0 i% K6 t5 ~/ J2 t7 j  这个是正激，或者是反激变化器，SEPIC型有时也用。
  最常用的buck或者升压型开关电源的优点是简单，缺点是只有一路输出。更多时候我们需要几路不同的输出，所以，这时候变压器就方便多了，多绕一组线圈就可以。
  变压器的线圈绕法，磁芯的选择又是一门很深的学问，我也没有深入了解过，不多写了。


# c' R! H* D# U* m; u  开关电源的设计，其实还是有很多搞头的。但是不管是什么电路，作为应用，只要了解到基本结构，以后不管怎么变化，都不会不清楚了。最基本的电路，只要设计，或者调试过几次，基本的原理也应该明白了。（当然，如果专门做研究，另当别论）.