電力電子學(xué)習(xí)practical design power supplies

1、第一章 緒論!第一章緒論第一節(jié)電源電源!"在開發(fā)新的變換器時，都需要用到的直流電源。然而，即使是性能理想的直流電源，在使用的時候，仍然會出現(xiàn)一些意想不到的現(xiàn)象。里通常有老式和新式兩種直流電源，它們之間的差別非常明顯，很容易區(qū)分： 舊式電源非常重。這是因為舊式電源采用較重的工作于 #$%（& 或 $%&）頻率的金屬變壓器，用線性調(diào)節(jié)來減壓，其輸出端并容量的電容（!$!( 甚至更大），機殼里裝有風(fēng)扇，為線性調(diào)節(jié)器散熱。金屬結(jié)構(gòu)使這些舊式電源可靠性很高，似乎根本壞，我本人就見過有些舊式電源甚至是二能可靠地工作。期的，但現(xiàn)在甚至將來很長的一段時期，仍然新式電源通常采用開關(guān)調(diào)節(jié)

2、技術(shù)。（要注意的是對電噪聲非常敏感的應(yīng)用場合是個 例外，這時電源仍然會采用線性調(diào)節(jié)技術(shù)，但通常功率較小。）開關(guān)調(diào)節(jié)技術(shù)使得新式電源比相同功率的舊式電源要輕很多，但也更容易受到各種問題的影響，本書將從各個方面闡述這方面的問題。之一是雖然新式電源也經(jīng)常自我宣傳容量較大的輸出電容，但是使用的時候如果在其輸出端并上足夠大的電容，那么任何開關(guān)調(diào)節(jié)都會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。當(dāng)然，電源生產(chǎn)廠家已經(jīng)考慮到用戶外接電容的可能性，在設(shè)計的時候已經(jīng)想辦法讓內(nèi)部的輸出電容起到主要作用，并內(nèi)部輸出電容設(shè)計了補償電路，使電源能夠穩(wěn)定工作。但是如果使用時外接的電容足夠大，那么電路的穩(wěn)定工作仍然會被破壞，最終產(chǎn)生振蕩。實際工作中，雖

3、然線性調(diào)節(jié)器同樣存在振蕩的可能，但是 #$%& 變壓器型電源似乎沒有發(fā)生這種振蕩現(xiàn)象另一個問題是在美國可能是外接那么大的電容基本不可能。電源是 #$%& 的。開關(guān)調(diào)節(jié)器電源在這方面有很好的性能，因為它在 #$%& 附近有較高環(huán)路增益，對輸出的 #$%& 波動有很好的抑制作用。而且， 新的開關(guān)型電源比舊式開關(guān)電源性能更好，因為一些舊式開關(guān)電源采用晶閘管和相控技 術(shù)，會帶來較強的 #$%& 噪聲。而現(xiàn)代新式的開關(guān)電源采用場效應(yīng)管器件（)*+(,-等），其回路的頻帶寬度可以設(shè)計得很高。舊式線性調(diào)節(jié)性電源依賴于容量巨大的輸出電容來濾除電壓紋波，其效果并不讓人滿意

4、。."#舊式線性電源具有優(yōu)勢的另一場合是，有時為了得到應(yīng)用中需要的更大輸出電流，可 以將兩臺或多臺電源并聯(lián)。（當(dāng)然，這需要遠端傳感器，與變換器無關(guān)。）舊式變換器的噪 聲都在 !"#$ 的地方，每一個變換器產(chǎn)生的噪聲都是同相的，因為它們都由工頻電源饋電。至少噪聲的頻譜是明確的。對于開關(guān)電源來說，使用的時候是沒有同步端口的，因此每一個開關(guān)電源都以頻率工作。如果不湊巧，這些頻率非常接近，并聯(lián)在一起的變換器會產(chǎn)生一種低頻的差頻。顯然，差頻不利于變換器的并聯(lián)。%& 交流電源通常人們認(rèn)為只要烤箱的電源插頭，面包就可以烤好。但對于我們電源設(shè)計人員而言事實遠非如此簡單！交流電源種類

5、繁多，并伴有各種各樣的問題。為了保證電源能夠長期穩(wěn)定可靠的工作，需要做大量的工作，對相關(guān)的國際和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做大量研究。事實上許多電氣工程師一生都在從事這方面的工作，因此這并不是令人吃驚的事情。 在各種不同的交流電源中，最明顯的區(qū)別在于頻率不同。美國的電網(wǎng)頻率是 !"#$，歐洲的是 "#$。實際上各種電源的交流頻率都存在一定的偏差。因此如果要設(shè)計全球都適用的電源，頻率范圍需要低到 ()#$，在美國則可高達 !*#$。這個偏差的頻率范圍是需要的，因為電力公司的大渦輪機工作時就存在一定的轉(zhuǎn)速偏差。與工作于!"#$ 頻率的電源相比，工作于 "#（$ 實際上可能是

6、()#$）的電源需要更大容量的電容。 電壓的高低也各不相同。在美國，插座的電源是 +",（有時是 +%",），但也有 %"-, 的交流電壓（供洗衣機用）、三相 (-", 的交流電壓（供工業(yè)用）和 %), 的電壓（供日光燈照明用，不同的樓宇有時也有 +%", 的交流電）。在歐洲卻是 %*",而澳大利亞是%(",！還有一種用于閉路電視的 !", 電源，實際上是一種高阻抗的峰峰值大約為 +%", 的準(zhǔn)方波。這些僅僅是標(biāo)稱值，每一種電源還有各自的偏差。以 +", 交流電源為例，從.", 到 +

7、*", 的范圍內(nèi)都認(rèn)為是正常的，對于電源而言，性能并減弱。還有電壓的過低和短時跌落，基本上電源設(shè)備必須能從 ", 到標(biāo)稱電壓的整個范圍內(nèi)都能，免受損壞（欠壓時，可以用欠壓保護電路對電源裝置進行保護）。當(dāng)電網(wǎng)電壓突然中斷哪怕!"#$ 情況下的幾個周期時，有些電源設(shè)備可能還必須提供不間斷的電能（這時只能用大容量的電容或電池，如果電源包含功率因素校正電路，那么輸出電容需要比通常的電路大 得多）。還有過電壓情況。許多照明燈啟動時的電弧，能夠在 %! 的阻抗上產(chǎn)生 !/, 的電壓，并且能以線與線和共模的形式出現(xiàn)。這種照明啟動時產(chǎn)生的高電壓有兩個特點：一是時 間短（上升時間為

8、 +& %"0，衰減時間為 ""0），二是很高的能量在 +10 時間內(nèi)衰減掉。還有一些瞬態(tài)高壓，在半個周期內(nèi)線電壓峰值可以高達 )",?。ㄟ@對一些通信電源是需要的。雷電時希望高電壓沿著電力線衰減，斷路器動作需要一定的時間。）以上介紹的僅僅是電力交流電源中各種復(fù)雜問題的很小一部分?？傊涣麟娫此幍沫h(huán)境十分惡劣。設(shè)計電源時經(jīng)常會出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象：在可靠性和滿家安全規(guī)范（每個不盡相同）上面所花費時間與設(shè)計電源其余部分所花費的時間大致相當(dāng)。*& 蓄電池蓄電池的特性在有些方面完全超出了大多數(shù)電力工程師的知識范圍，因為蓄電池涉(#!*第一篇 開關(guān)電

9、源的優(yōu)化設(shè)計"第一章 緒論!及化學(xué)反應(yīng)和冶金方面的知識。事實上，有一些問題，甚至連電化學(xué)方面的也全清楚。和蓄電池相比，交流電源要好理解得多。這里你設(shè)計使用蓄電池的變換器時，能知道問題所在。介紹相關(guān)的基本知識，這樣當(dāng)首先要強調(diào)的是，蓄電池不是超大容量的電容器，雖然它可以進行充電、放電，可以存儲能量能量。但是蓄電池與電容有很大的不同：如果在蓄電池上施加一個正弦電源，可以發(fā)現(xiàn)電壓和電流之間沒有相位差，蓄電池性能上也不等同于下面要討論的濾波器。下面探討蓄電池的一些基本性能，特別是作為一種電源，接上負(fù)載時流進、流出電流的不氣特性。蓄電池有許多電池單元組成，通常這些電池單元以串聯(lián)方式連接（并聯(lián)連

10、接的形式比 較少見）。知道這樣一個事實對于電源工程師在工作中會有所幫助：電池單元是蓄電池基 本“細胞”，蓄電池由單個或多個電池單元連接而成蓄電池。單個電池單元基本上是一個化學(xué)反應(yīng)裝置，通常由兩個金屬電極和導(dǎo)電通道組成。 導(dǎo)電通道可以是液體的、也可以是固體的，取決于所使用的化學(xué)物質(zhì)。電池單元的關(guān)鍵之 處在于根據(jù)電流流進流出的不同流向，能夠產(chǎn)生可逆的化學(xué)反應(yīng)（對可充電電池或“二次” 電池，不可充電電池稱為“原電池”。）。當(dāng)兩個金屬電極（即陰極和陽極）上外接電源進行 充電時，產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)使一些物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對蓄電池是充電儲能狀態(tài)。當(dāng) 電極上接上負(fù)載時，產(chǎn)生一個逆向相反的化學(xué)反應(yīng)，使這些物

11、質(zhì)又回到原來的狀態(tài)，并向 外電能。作為電源，蓄電池的性能與工作頻率有很大關(guān)系。我們首先從最高頻率開始分析，然 后逐漸減小頻率。在變換器典型的開關(guān)頻率，即 !"#$% 或更高的時候，蓄電池似乎是開路的，因為蓄電池輸出端、內(nèi)部以及電極上存在等效電感，而且化學(xué)反應(yīng)本身需要一定的時間來完成。例如鎳氫電池內(nèi)部的等效電感約為 !""&$， 個這樣的電池單元串聯(lián)的話（輸出電壓 ()）等效電感就可達 *!$。如果工作頻率為 !""#$%，其阻抗可達 *"。蓄電池需要吸收變換器產(chǎn)生的同頻率的開關(guān)紋波，因此，通常需要在蓄電池兩端并聯(lián)外接電容。如果

12、以 *#$% 或低至幾赫的低頻方式工作，由于內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，蓄電池會表現(xiàn)出大量的非線性現(xiàn)象。當(dāng)輸出電流逐漸增大時，電壓會逐漸下降（其關(guān)系近似于反正弦函數(shù)）。 圖* + * 示出了 *!) 鎳氫電池的標(biāo)稱電流+ 電壓曲線。標(biāo)稱電壓為 *!)，電流輸出方向定義為負(fù)方向。當(dāng)輸出電流較小時，蓄電池的電壓下降特性類似于一個電阻：電流增加一倍，電壓將增加一倍。但是大電流時電壓下降的幅度變化，卻沒有小電流工作時變化那樣明顯。在電壓降至") 以前，電池可以輸出極大的電流（圖中沒有畫出）。（實際中不這樣操作。因為蓄電池短路會產(chǎn)生高達 *"", 的短路電流。?。┳髡咴谶M行鎳氫電池測試

13、試驗時，曾經(jīng)出現(xiàn)過電池的輸出電流與端電壓之間關(guān)系還與溫度、剩余電量有關(guān)。輸出電流太大可能引起電池的損壞。任何電池當(dāng)工作溫度低于其額定溫度時都會損壞。例如密封的鉛酸電池在+ *"-以下溫度就不能正常工作。這就是為什么汽車在冬天很可能無法啟動的。工作頻率繼續(xù)降低，周期變?yōu)閹追昼娀驇仔r的時候，蓄電池將以“安· 時”來衡量所充的電量（電流 . 時間/ 所充電量）。對電源設(shè)計工程師來說，容易的是，這和能夠從"#蓄電池輸出多少能量沒有簡單的關(guān)系，并不等于電容量乘以輸出電壓。輸出電壓和輸出電流有關(guān)。蓄電池廠家會給出各種參數(shù)曲線，但是這些曲線并不能涵蓋實際操作中的每一點。需要更

14、有用的信息。你對蓄電池進試是沒有意義的。不同廠家生產(chǎn)的蓄電池性能上會有很大的不同，同樣的化學(xué)物質(zhì)、同樣的“安·時”容量，兩種蓄電池能夠維持工作時間的會有很大的差異。圖 ! ! !#$ 電池的典型電流電壓特性蓄電池還有一種自放電現(xiàn)象。一組充滿電的蓄電池不接任何負(fù)載（即完全空載）下， 如果放置較長的時間，自身的能量會逐漸丟失。這個儲存能量丟失的時間和電池所采用的化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。鎳氫電池可以是 #% 小時，而鋰電池可以是幾年。使用多年以后，經(jīng)歷了多次充電放電的循環(huán)，蓄電池能夠的容量逐漸下降，這時，可以認(rèn)為蓄電池的結(jié)束。蓄電池取決于它的工作情況：經(jīng)歷充放電的次數(shù)，放電深度等。即使是后備式蓄電池

15、，處于浮充狀態(tài)（總是處于充滿狀態(tài)）! 年以后需更換。電池的種類很多，鉛酸化學(xué)電池、鎳鉻電池等等。每種電池都有完全充滿，& 至與眾不同的特性。因此研究電池的性能需要大量的時間，對于電子電源設(shè)計工程師來說，一各更好的方 法是：找到愿意和你緊密合作的電池制造商，借助他們的技術(shù)經(jīng)驗。%( 太陽能電池太陽能電池是一種很有發(fā)展前途的電源。太陽能電池是一種二極管陳列，當(dāng)太陽光照射時會產(chǎn)生電流。事實上所有的集成電路都對光會有反應(yīng)（所以)*+,-可以用紫外線來擦除數(shù)據(jù)）。但是，太陽能電池是通過優(yōu)化處理，在光照面積上，能夠產(chǎn)生最大的電能。太陽能電池的電流" 電壓特性（ ! " &quo

16、t;）特性類似于一個整流器（區(qū)別僅在于太陽能電池是產(chǎn)生能量而不是消耗電能）。! " " 曲線是一個電流的對數(shù)函數(shù)形式。圖 ! " # 為理想的太陽能 ! " " 曲線。和你最初希望的形式相反，這個曲線給出的是電流和電壓的關(guān)系。利用圖 ! " # 可以得到輸出功率與電流關(guān)系（功率 . 電流/ 電壓），可以發(fā)現(xiàn)存在一個功率最大點，如圖 ! " 0 所示。實際工作中，這個最大功率輸出點需要外接一定的負(fù)1#!*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計"第一章 緒論!載，否則，開路和短路時都沒有送出功率。外接變換器要求工作于最大功率的左半

17、部分， 輸出電流增加，輸出功率也隨之增加。如果工作在最大功率點的右半部分，超出峰值功 率，系統(tǒng)會不穩(wěn)定。如果變換器要輸出更大的功率，那就要輸出更大的電流。但是，根據(jù)! ! " 曲線，電流增大就會使功率減小，就需要更大的電流。這樣在圖中就進入最大功率點的右邊部分，功率沿著曲線下降。找到的功率最大點，同時又保證系統(tǒng)不超過這個點，一直是設(shè)計應(yīng)用太陽能電池的性課題。一些應(yīng)用太陽能電池的變換器，它們的工作原理類似于反激式變換器：在一個周期的一段時間是讓電流對地短路，在剩余的時間里，再把能量在一個電感里。這給太陽能電池帶來一個問題：由于是在半導(dǎo)體器件，內(nèi)部存在一個和電壓、溫度有關(guān)的電容。這個 電

18、容會對與其并聯(lián)的器件產(chǎn)生瞬間的浪涌電流，直至被放電放完。電容上的電壓也不能 很快上升，充電時電壓是按照一定的斜率上升的。這個充電時間一般需要幾個毫秒，反激式電路的最高開關(guān)頻率可以由此設(shè)定。圖 "太陽能電池的典型電流電壓曲線#圖 " $太陽能電池存在一個最大輸出功率點%"#第二節(jié)負(fù)載!" 高速的要求很多讀者可能都知道，微處理器電源的輸出電壓為 #"#$：階躍負(fù)載的響應(yīng)是 #%& !(。根據(jù)圖 ! ) *，如果負(fù)載從空載到 +& 變化：響應(yīng)時間少于 !(。如果開關(guān)電源的帶寬為,%-.（/ 一般水平的開關(guān)頻率），那就需要 ! ,%-.

19、/ 0 1%!( 來完成這個負(fù)載引起的變化，需要容量為（+& ,）2 1%!( 0 !+1!3 的電容來支撐輸出電壓，以免大電流放電造成電壓下降。如果對 #"#$ 的電壓有 ,4 的誤差，即 556$，那么在這個階躍負(fù)載的動態(tài)過程中，需要的提供支撐的電容大小應(yīng)該為!+1!3 556$ 0 #67！圖 ! * 小于 !（( 在 ,%!( 處）的 +& 負(fù)載階躍變化值得注意的是，不能用單個容量為 #%!7 的一個電容作為變換器的輸出電容，應(yīng)該8#!*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計"第一章 緒論!用多個小容量的電容并聯(lián)的辦法。因為電容的等效串聯(lián)電阻（!"#）

20、會使母線上電壓下降（見圖 $ % &），這種電壓下降和變換器的帶寬沒有關(guān)系。因此選用最大!"#不超過 (!（)*(+, -. / (!）的電容。如果選用 $*(!的電容，那就需要 $ 個電容并聯(lián)。選用價格低廉的 00*"1 的鉭電容比較合適。以上計算忽略了從變換器的輸出到負(fù)載之間連接線的電感和電阻。如果連接長度較長，那么對電流的性能要求將更高。圖 $ &母線電壓的階躍響應(yīng)以上計算當(dāng)中，還有一個假設(shè)，就是變換器的大信號響應(yīng)是足夠快的。第六章有關(guān)穩(wěn)定性問題將詳細討論這個問題。但必須確?；芈分械恼`差放大器有一個足夠快的電壓上升率來牽引變換器的小信號響應(yīng)，但有時難以

21、實現(xiàn)。變換器的大信號的帶寬小信號的帶寬寬，如果誤差放大器電壓上升率不夠快的話，大信號帶寬會更窄。比上述計算的例子清楚地表明了，要實現(xiàn)小型化，帶寬較寬的變換器的和高速的誤差放大器很重要。在工業(yè)化的，這是把變換器的開關(guān)頻率提的越來越高的主要（帶寬不能超過開關(guān)頻率的一半）。目前一些高速變換器的開關(guān)頻率為 2345，其帶寬超過$*645。"#!" 低噪聲要求有些負(fù)載要求電源的噪聲很低。對電源工程師而言，#$%&& 紋波噪聲（即噪聲的峰峰值為 #$%）并不算很高的要求（包括上面介紹的動態(tài)響應(yīng)過程）。實用提示：超低噪聲要求的位置通常位于變換器的輸出端，希望為數(shù)量龐大的

22、( 芯片提供 #)* + ,% 的電源。在忙于復(fù)雜濾波器的設(shè)計之前，建議最好與用戶作個深入的探討，搞清楚是否確實需要那么低的噪聲。有時，用戶 也沒有做過詳細的考慮，他們過高的指標(biāo)要求，會極大地增加電源工程師設(shè)計的難度。射頻功率放大器需要低噪聲的要求。例如在移動中，變換器需要為放大器中的門極和漏極提供電壓（放大器一般采用 -.）器件。如果在電壓中含有與變換器開關(guān)頻率相同的紋波，那么放大器的輸出也會帶有紋波，因為輸出功率是由于門極和漏極的電壓共同決定的，事實上，就是采用改變這些電壓的方式輸出功率。由于放大器輸出的是射頻，紋波會以位于載波頻率附近的諧波群的形式出現(xiàn)。紋波（或諧波）是有害的，因為它們會

23、產(chǎn)生一個新的諧波群，并被解調(diào)以后，直接變成了另一個信號。不管是輸出電容的等效串聯(lián)電阻（./0）與電感電流峰峰值相乘產(chǎn)生的電壓紋波，還是由于二極管開關(guān)過渡引起的開關(guān)噪聲，在低噪聲要求的電源中，都需要認(rèn)真對待。對于 上述低噪聲的要求，采用增大電感和多并聯(lián)輸出電容的方法是不切實際的。唯一的方法 是在主變換器的后面增加一級線性調(diào)節(jié)器，或再增加一級濾波器。變換器的后面增加一級線性調(diào)節(jié)器并不是期望中的，因為它會減低整個變換器總的 效率。圖# 1 2 所示在輸出主濾波器后面增加 (3 濾波器意味著多了一個濾波器極點。這種方案需要考慮反饋信號應(yīng)該從哪一點取。最簡單的方法還是從原來變換器輸出電容上取反饋信號，這

24、樣，整個變換器只有兩個極點，系統(tǒng)容易穩(wěn)定，不需要考慮后面接了多大的濾波器。但是外加濾波器在鈴，使電源性能下降。環(huán)路之外，處于不受的狀態(tài)，階躍負(fù)載時容易出現(xiàn)振圖 #2 增加一級 (3 濾波實現(xiàn)低噪聲輸出更好的方案是從后接濾波器的輸出端取反饋信號。但這種取樣方點。如果引入的這兩個極點頻率不高，容易使變換器產(chǎn)生振蕩和不穩(wěn)定。引入兩個極#)#!*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計"第一章 緒論!實用提示：建議選取后接濾波器的諧振頻率大約為變換器帶寬的 !" 倍，引入的相移可以通過補償器進行補償，并在開關(guān)頻率處保持有足夠大的衰減。為了減小變換器的輸 出阻抗，一般選用小電感、大電容。通常，后接

25、濾波器的電感一般較小，一般為幾百納亨至幾毫亨。鐵氧體電感會有電流直流分量問題，建議選用金屬鐵粉心磁芯（#$）。制作時使輸出母線過磁芯，一匝就可以。最惡劣的負(fù)載是同時要求低噪聲和快速動態(tài)響應(yīng)。需要把以上介紹的幾種方法結(jié)合 起來，一起運用。%& 再談蓄電池前面己經(jīng)介紹過，蓄電池并不是理想的電源。實際上，作為負(fù)載，蓄電池也不是理想 的。眾所周知，對蓄電池充電時，不能把一個電壓源與蓄電池簡單相接就可以，否則會流過很大的充電電流，因此需要對充電電流進行。手冊中充電電流一般用專門術(shù)語“ !”來表示（放電電流相同）。例如，對容量為 "(·（) 安· 時）的蓄電池以 *(

26、 電流進行充電，充電電流為 ! + ,（一般不說成 "&-）?！?”表示用! 小時的時間把電池充到額定容量的電流（"( . !) / "(· )）。注意，“ !”表示電流，以安（(）為，電池的容量以 (· ) 表示。為了能夠把蓄電池充電充滿，不要讓原電池放電到零，那樣會損壞電池，第一次充電（初充）需要用較大的充電電流進行充電。（究竟要多大？充電電流越大，效率越低，因為 蓄電池會發(fā)熱。如果系統(tǒng)中不需要馬上用蓄電池，! + " 的充電電流是一個好的選擇。）充到容量的 0"1 2 3"1 以后，逐漸減小電流。為了

27、避免電池出現(xiàn)過熱，最后一個階段的充電電流不宜過大。持續(xù)大的充電電流還會導(dǎo)致難以辨識蓄電池的真實狀態(tài)，因為這個時候電池的端壓很大部分是由于其內(nèi)部電阻在大電流作用下產(chǎn)生的。如果過沖，有些類型的電池會發(fā)生嚴(yán)重的損壞。由于電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)、效率方面的，一般充電的容量需要比放電可利用的容量多 ,1 2 !"1。電池還存在自放電現(xiàn)象，因此即使不用蓄電池，平時也需要對其進行小電流充電。充電最后一個階段稱之為涓流充電（或浮充），浮充階段的是電壓，而不是電流。浮充電流可以很小，甚至小到難以測量。對 !4 的密封鉛酸電池來說，浮充電壓一般為!%& 54 6 %"74 .（ "

28、 8 ,9）: "&4。完全充好以后，浮充電流可以是 ! + !"""，僅幾毫安。因此，正確處理蓄電池需要很好地測量電流（小到幾毫安，大到幾安）、電壓（""74 +!%& 54 / !&,1），以及很長的累積時間（連續(xù)充電 " 小時）。這種應(yīng)用情況會讓你變換器中的處理器工作得并不輕松。你準(zhǔn)備好了嗎？機機已經(jīng)有 !"" 年左右的歷史。很多*&機并不是由半導(dǎo)體元器件制成的，而采用數(shù)量眾多的鋼、銅等金屬裝置。機通過線供電，而不是由機照樣能正常工作。機所在位置“本機和它的供電系地”

29、供電。這就是為什么即使“本地”停電!"#統(tǒng)之間距離可以很遠，這樣線路上不可避免地會引入可觀的電阻和電感。機有 ! 種工作狀態(tài)：閑置狀態(tài)、振鈴狀態(tài)和通話狀態(tài)。三種狀態(tài)的特性差別很大，在不同，每一種狀態(tài)特性也會不同。為了反映振鈴時驅(qū)動機的復(fù)雜情況，請考慮一些數(shù)據(jù)。在振鈴狀態(tài)機可以看作是一個電阻和一個電容串聯(lián)以后在低頻正弦電源的激勵下振蕩機上的正弦電壓最低是"#$ 美國或 !%$（德國）。由于機離公司的距離很長，線路上會產(chǎn)生很大的壓減，所以供電電源的電壓要比 "#$（!%$）高。美國的機內(nèi)部由 "&! 的電阻和"( 的電容串聯(lián)，電源電壓為 )

30、#*+ 正弦波。德國的機內(nèi)部由 !,"&! 的電阻和 %#-(電容串聯(lián)，電源頻率為 )%*+。而法國的機電阻大于 )&!，電容小于 ), )"(，電源可以是)%*+ 或 %#*+，由驅(qū)動器是否為差分形式?jīng)Q定。電子可以從 .&!到 .#&!，甚至更大的范圍。除非是為各個機的等效電阻大小相差很大，定做，否則供電電源很難區(qū)分這么多種類的機。供電電源需要能夠同時為 % 臺不同種類的機供電，無論是傳統(tǒng)機械式的，還是現(xiàn)代電子式的?？旖莸挠嬎悖?!" / 0（1 )#2 )#*+ 2 "(）/ 0&! 3 4&!）表明，

31、美國的機由于其電容大，基本上呈電阻特性；德國的機（ !" / 0（1 )#2 )%*+ 2 %#-( / 4 ,%&!5 !,"&!）呈電容性；而法國的機在不同的供電頻率下（ !" / 0（1 )#2 )%*+ 2 ), )"(）/ ), 6&!5 )&!，或者!" / 0（1 )#2 %#*+ 2 ), )"(）/ 0 ,"%&!3 )&!），可以呈電阻特性，也可以呈電容特性。機電源需要能夠提供相位從 #7到 6#7的正弦電壓，實際上還要加上線路上的壓降，這樣電源的總負(fù)載還可

32、以呈感性，相移為 8 6#7。當(dāng)用戶提起話筒，處于通話狀態(tài)時機呈現(xiàn)為一個 )#! 的電阻特性。從振鈴狀態(tài)的電抗性負(fù)載突然變?yōu)橥ㄔ挔顟B(tài)的電阻性負(fù)載機的供電電源必需迅速改變其輸出驅(qū)動形式，從峰 8 峰值為 0)#$ 的正弦電壓變?yōu)榱硗庖粋€電壓形式，否則會造成輸出功率過大（一臺電源需要同時為 % 臺機供電）。由于機種類的多樣性，用一種測試方法難以確定所有機的工作狀態(tài)，甚至難以確定用戶什么時候拿起話筒。例如：美國的希望從電流的幅值上來判定（因為美國的機等效為一個電阻），但是德國的情況完全不同，因為德國的機幾乎近似為一個大電容特性，有沒有拿起話筒，電流并沒有大的區(qū)別（雖然功率上有變化），因此只能在相位的

33、變化上來判別。%, 日光燈管日光燈管是另一種特性很奇怪的負(fù)載，由一種稱為電子鎮(zhèn)流器的電源驅(qū)動工作。日 光燈管的種類多種多樣，常見的有懸掛于天花板上的 " 英尺長的長條型燈管、用于超市里長 英尺的長條型燈管、辦公桌上的圓環(huán)型燈管以及用于停車場的鈉燈。各種燈管特性各不相同，最主要的區(qū)別是燈絲是否需要加熱。不需要加熱的，用一對電線就可以了；燈絲需要加熱的，還需要增加另一對電線，用于加熱燈絲，其他方面的工作原理較為相似，本節(jié)內(nèi)容主要燈絲需要加熱的日光燈管。日光燈管的工作原理類似于真空管（有些燈管事實上并不是完全真空的）燈管內(nèi)充有特殊的氣體（如氬氣）和液態(tài)工作時被汽化）。燈管的內(nèi)壁涂有磷粉（類

34、似于0)#!*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計"第一章 緒論!電視機顯像管）。通電以后，燈管兩端的電壓加于燈管內(nèi)的氣體上，氣體在電壓的作用下從一端向另一端運動。（燈管也有陽極和陰極，只是由于外加的是交流電，沒有必要區(qū)分極流電代替直流電，可以使每一個極都有機會工作于陽極狀態(tài)，避免極化效應(yīng)。）燈管兩端極高的電壓使燈管內(nèi)的氣體電離，形成等離子。等離子發(fā)出不可見光，在涂于燈管 內(nèi)壁的磷粉的作用下，不可見光轉(zhuǎn)化為可見光。雖然日光燈的效率并不是很高，但和白熾 燈相比，要高出很多，白熾燈需要把燈絲加熱到很高的溫度才能發(fā)光。當(dāng)日光燈關(guān)閉一段時間，啟動時需要高電壓（因為 是液態(tài)的），這時燈管的阻抗很高。極類

35、燈管（不需要加熱燈絲）在打開時正好需要一段時間的高電壓；對需要加熱燈絲的燈管來說，在施加高電壓之前，最好有一個幾百毫秒的時間對燈絲進行預(yù)熱。如果沒有預(yù)熱，燈管的會受到嚴(yán)重的損害。開始的時候，所有的電子鎮(zhèn)流器廠家都以這種很差的啟動方式啟動日光燈，因為早期的電子鎮(zhèn)流器設(shè)計者都忽略了這個事實。燈絲預(yù)熱，并加上高電壓以后，燈管啟動，此時日光燈管表現(xiàn)為一個齊納二極管的特性：電流增大一倍，電壓降為原來的 !"#。增大電流可以增加燈管的亮度，但大電流會影響燈管的。燈管發(fā)光工作時，燈絲繼續(xù)被加熱，但和預(yù)熱階段相比，加熱的功率已經(jīng)減小了很多。 燈絲基本上可以看作是一個電阻絲，這樣就可以減低燈絲的電壓。

36、$% 其他變換器交換器的一種常見負(fù)載是另一個開關(guān)變換器。兩個變換器串聯(lián)連接帶來的潛在問 題，將在第六章有關(guān)穩(wěn)定性方面詳細介紹。兩個變換器單獨工作時都是穩(wěn)定的，但如果它們串聯(lián)連接起來，就很可能會出現(xiàn)振蕩不穩(wěn)定。這種現(xiàn)象十分普遍，其中的與開關(guān)變換器的負(fù)輸入阻抗特性有關(guān)：輸入電壓增大，會導(dǎo)致輸入電流減小，因為變換器是一個恒功率負(fù)載。眾所周知，負(fù)阻抗負(fù)載經(jīng)常以各種形式（有意或無意的）用于自激振蕩器中。第三節(jié)安全開關(guān)電源通常會產(chǎn)生高壓，或由交流電力電源供電有關(guān)系。人身安全十分重要。即使在項目時間很大的情況下，安全問題也不能有絲毫的松懈。下面這則作者親自目睹的可怕事故，希望能給讀者在人身安全方面留下深刻的

37、印象：作者正在里用&( 的交流電源做實驗，一位工程師不幸無意間碰到了位于電路中的這個高電壓，并被。這位工程師先是仰面倒在工作椅上，然后連同椅子一起翻到在地，倒在地上了一分多鐘的時間?？赡苁窍蚝蟮沟木攘怂驗檫@種使他和電源脫離開來。觸電時的是電流，而不是電壓！這一點很重要，可以作為工作中的警句。幾毫安以上的電流流過心臟，就可以使人窒息。具體電流的大小會因不同的條件因素（如濕度，手心有沒有出汗等情況）會有所不同。!)"#通常人們認(rèn)為一些制度過于保守：人們覺得的工作電壓并不高，只有 !"#、$%#，或!"%#（交流）。事實上，!& # 的電池就可能產(chǎn)生

38、嚴(yán)重的電擊。所以，安全問題絕對不可大意。不知大家是否注意到，金屬示波器的外殼與信號輸入的一個端子和地是連通的。很多里的示波器并沒有真正的接地，而是浮地工作的。這種情況很容易發(fā)生：雖然示波器的插頭是三線有接地端的，但經(jīng)過多個電源轉(zhuǎn)接插座，其中有些電源插座的插頭只有兩線，并沒有地線插頭，這樣造成示波器的接地端并沒有連到大地，外殼處于帶電狀態(tài)，這是非常的。對電源工程師來說，真正的三線電源插座是很重要的。為每一臺示波器配置裝置雖然需要些錢，但對人身安全是很有好處的。否則，萬一發(fā)生觸電事故，那賠償金就遠不是買幾臺裝置的錢了！另一個需要注意的實際問題是，電源裝置帶電工作卻離開了。沒有人在場的情況下，讓電源

39、裝置通宵工作，是很不安全的，即使是進行烤機實驗。對這種長時間、或通宵工作的實驗，應(yīng)該安排監(jiān)護看管，以免發(fā)生意外。!(#!*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計"第二章 電路拓?fù)涞膶嵱眠x擇!第二章電路拓?fù)涞膶嵱眠x擇第一節(jié)概述在進行變換器的任何設(shè)計工作之前，首先要選擇電路拓?fù)?。這是一項非常重要的工 作，其他所有的設(shè)計選擇 元器件選擇、磁芯元件設(shè)計、環(huán)路補償?shù)鹊榷既Q于它。如果電路拓?fù)浒l(fā)生改變，這些也必須隨著改變。因此，開始著手設(shè)計之前，最好花一些時間 仔細檢查電源的要求和技術(shù)指標(biāo)，以保證能選取合適的電路拓?fù)?。但是該如何選擇呢？許多有關(guān)電源方面的書籍大都僅僅描述幾十種電路拓?fù)?，并?般性的介紹每一種

40、電路的工作原理。但是很少或幾乎沒有關(guān)于每一種電路優(yōu)缺點方面的介紹。當(dāng)然也沒有介紹關(guān)于如何從眾多電路中選取出一種合適電路的指導(dǎo)方法。但是事實上，最新的綜述已經(jīng)說明，僅僅諧振變換器的電路拓?fù)鋽?shù)目就達上百種之多。本章將介紹一些更實用的內(nèi)容。我們只介紹六種左右中小功率電源中廣泛采用的電 路拓?fù)?，并且詳盡介紹各種電路的優(yōu)缺點。本書并不能給出絕對的具體選用哪一個電路的指導(dǎo)。因為，事實上其中幾乎任何一種電路對于給定的應(yīng)用都是可行的。但是本書將給出建議：哪些電路拓?fù)浜螘r不應(yīng)選用，并給出不能選用的條件和理由。在關(guān)于一般性考慮問題的第二節(jié)中，我們列出了各種規(guī)則，可以作為選擇電路拓?fù)鋾r的考慮依據(jù)。本章的其他部分討論

41、了常用的電路拓?fù)?，以及與電路選用規(guī)則相對應(yīng)的電路特點。第二節(jié)一般性考慮!" 升壓或者降壓在選擇電路拓?fù)渲?，常常碰到需要考慮的問題是電壓或輸出電壓比輸入電壓高還 是低，在整個輸入電壓范圍內(nèi)，是不是都能夠保持這種狀態(tài)。例如#$%&電路只能實現(xiàn)降 壓，所以在任何時候，輸出電壓只能比輸入電壓低。（有關(guān)具體各種變換器的內(nèi)容，將在后 面的小節(jié)里介紹。）如果輸入電壓是 ()，需要把它降到 !*)，這對#$%&電路沒有什么問題。但是，如果 () 的輸入電壓實際波動范圍是從 +) 到 +,)（如美國標(biāo)準(zhǔn) -./ 0 123 0!*"#!"#$），那就不能再用%&a

42、mp;(電路了。因為不能用%&(電路來實現(xiàn) )* 輸入、+,* 輸出。-. 占空比的實際限制而且對開關(guān)變換器來說，還有一個實際的限制，即電路中能做到多大或多小的轉(zhuǎn)換率（即輸出電壓除以輸入電壓得到的比值）。首先，對變換器來說，能夠?qū)崿F(xiàn)的占空比（定義： 占空比/ 導(dǎo)通時間 0 開關(guān)周期）都有最大值和最小值的限制。一些電路拓?fù)渲?，占空比的最大值上限不能大?,"1。在任何情況下，買來的通用型 234，通常不能保證其占空比達到 ),1 以上。同樣，在任何情況下，其中的很多在占空比小于 ,1 的情況下，就不能正常工作：雖然開關(guān)頻率是合適的，但無法足夠快地驅(qū)動456789的門極，使損耗在

43、 一個合理的水平上。實例如果開關(guān)頻率為 -,"(:;，周期為 #!<。占空比取 +"1，那么456789的導(dǎo)通時間僅為 #""=<。如果456789的開通和關(guān)斷過程各需要 +""&<，那么幾乎大部分時間被導(dǎo)通 0 關(guān)斷的動態(tài)過程所占用。這樣的變換器是低效率的。實用提示：占空比的選取應(yīng)在 +"1（最小值）和 )"1（最大值）之間，如果沒有采取特別的預(yù)防措施（所用的類型，大電流的門極驅(qū)動器等）不要超過這個范圍（對一些理論上最大占空比為 ,"1的電路拓?fù)鋪碚f，占空比的設(shè)計取值不應(yīng)該超過

44、 #,1）。對于占空比的限制問題，可以用下面的方法來解決：選用帶有變壓器的電路拓?fù)洌柚儔浩髟边呏g的變比，可以得到高得多的變換器電壓變化率。然而，這種方法仍然存在限制。如果變壓器的變比過大，原副邊繞組的漆包線直徑器將難以繞制。嚴(yán)重不匹配的話，變壓實用提示：一般來說，變壓器最大的原邊和副邊變比為 +" > +，或是最小變比為 + > +"。如果確實需要從一個低的電壓升到很高的電壓，或者相反，則可以考慮采用兩級變換的方案，或者再把副邊的幾組輸出電壓串聯(lián)起來。?. 多少組輸出和占空比問題密切相關(guān)的，是需要確定輸出電壓有多少組。例如：如果輸出超過一 組，那么%&a

45、mp;(電路就不合適了。不同類型變換器的一些實際限制（包括有多少組輸出的問 題）討論如下。在一般的情況下，總存在一些的限制。例如可以發(fā)現(xiàn)，一些電源中，某個輸出電壓的 后面又加了一級電壓調(diào)節(jié)器，用來產(chǎn)生另外一種電壓。很常見的例子是：一個 ,* 輸出的%&(變換器后面，再用一個線性調(diào)節(jié)器（甚至用另一個開關(guān)變換器），把 ,* 作為輸入， 產(chǎn)生 ?.?* 的電壓。為了滿足更高水平的動態(tài)響應(yīng)或噪聲方面的要求，這種方案在損耗上還是比較合理的。+A#!*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計"第二章 電路拓?fù)涞膶嵱眠x擇!在最壞的情況下，設(shè)計兩個的變換器可能是明智的選擇，要避免設(shè)計具有很多個繞組、非常復(fù)

46、雜的磁性元件。確實，作者曾經(jīng)處理過一些很糟糕的變換器（從生產(chǎn)和維護的角度而言），它們都具有很多繞組，設(shè)計者認(rèn)為如果只用一個 !"#，而不需要兩個的話，可以節(jié)省一些成本；同時為了省錢，設(shè)計了非常復(fù)雜的變壓器，因為他們首先考慮到磁芯元件的成本。在做任何設(shè)計以前，要避免陷入這種陷阱。$%另一個需要首先搞清楚的問題是，原副邊之間是否需要。電源有各種各樣的安全標(biāo)準(zhǔn)要求（當(dāng)然還有 &# 問題，下面將會介紹），變換器需要有輸入和輸出之間的。很典型的例于是輸入為交流()* 電源。只要是需要的情況，大量的電路拓?fù)漶R上就可以排除在外。例如沒有變壓器的電路拓?fù)洌?,-.變換器、非等）。(% &am

47、p;#反激式變換器但愿經(jīng)常有人告誡你：“設(shè)計電路一開始就要考慮 &# 問題，不要等到變換器已經(jīng)設(shè)計好了，才開始去尋找解決 &# 的辦法”。處理 &# 問題，電路拓?fù)渖峡梢宰龊芏喙ぷ?。首先從最基本的方面開始，如果系統(tǒng)是非的，那么就不存在共模噪聲。因為系統(tǒng)中沒有第三條線！（本書專門有一章介紹 &# 問題，即第 / 章。這些概念將在第/ 章里詳細介紹。）這使濾波變得容易，雖然對設(shè)計者來說，總的設(shè)計本不容易。而且，有些電路拓?fù)浔旧硪葎e的電路拓?fù)渚哂懈蟮脑肼?。一個周期的某些時段 變換器和輸入部分?jǐn)嚅_的拓?fù)洌ㄗ匀唬斎腚娏饕彩遣贿B續(xù)的）與始終連通的電路拓?fù)涫?有區(qū)別的。

48、對后者濾波更容易，因為陡沿電流少。對輸入電流連續(xù)的變換器，還要區(qū)分電 路是工作在斷續(xù)模式還是連續(xù)模式（下面一節(jié)將介紹這些概念），因為當(dāng)電流下降到零以 后，同樣會出現(xiàn)斷續(xù)工作狀態(tài)。同樣的道理，連續(xù)模式會使濾波更容易。+,-.電路就是一個變換器和輸入不連通的例子，因為當(dāng)開關(guān)斷開的時候，輸入電流是零。非反激式變換器，雖然一直有電感和輸入部分相聯(lián)，但是輸入電流是否連續(xù)，則取決于電路是工作在連續(xù)狀態(tài)還是斷續(xù)狀態(tài)。對于那些聲稱沒有輸入紋波的電路拓?fù)?，我建議不要使用。經(jīng)驗顯示它們通常具有 非常昂貴的磁體。0 % 選極型晶體管還是#123&4選用什么類型的器件作開關(guān)，雖然和電路拓?fù)涞倪x擇沒有直接關(guān)系。

49、但也屬于必須首先需要考慮的問題。是不同類型的開關(guān)器件，它們的驅(qū)動要求各不相同。驅(qū)動雙極型晶體管比較，一般僅用于單開關(guān)的電路拓?fù)?。撰寫本書時，本書講述的中小功率電源，不管是換是，至少 /)5采用#123&4。事實上，除非有特殊，可以直接簡單地決定選用#123&4。所謂的特殊理由之一是成本。如果確定是大批量的訂單，雖然目前雙極型晶體管要比#123&4便宜，但是雙極型晶體管意味著比#123&4更低的開關(guān)頻率，同時磁芯元件將會 更大。這樣綜合算起來的話，晶體管還有價格優(yōu)勢嗎？這需要詳細的成本價格方面的研67"#究。或許你選用晶體管的是需要用于高電壓的變換器中，

50、如 !""# 的離線式變換器。或者用于推挽變換器中，因為推挽變換器中，管子耐壓需要 ! 倍的輸入電壓，還要加上動態(tài)過程中的振蕩電壓。你可以買到 $%&&# 的晶體管，而()*+, 的最高電壓卻只有$&&&#。當(dāng)然，這種情況下，也可以考慮目前作為離線式電源工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的-./,。然而，雖然-./,的驅(qū)動和()*+,一樣方便，但是由于開關(guān)速度的"0 連續(xù)和斷續(xù)，最后還是選擇了晶體管。連續(xù)和斷續(xù)指的是指流過電感中的電流有沒有中斷。斷續(xù)模式變換器中，一個周期 的某些時段，流過電感的電流降為零。兩種模式的電路狀態(tài)也不同。連續(xù)和斷續(xù)模式的

51、不同在于：對于連續(xù)模式，最輕負(fù)載（包括假負(fù)載在內(nèi)）的條件下，在所有的時間里，一直都有電流流過電感。以下方程中，"289 #（$ : $）%!1234，567 !# 為開關(guān)周期，$ 為占空比，并假設(shè)整流器的正向壓降要比輸出電壓小得多。當(dāng)然，如果最小負(fù)載電流是零，變換器將工作于電流斷續(xù)模式（除非是以下同步整流情況）。實用提示：關(guān)鍵的問題是要選擇確定連續(xù)模式還是斷續(xù)模式。不要讓交換器在負(fù)載 變化時，一會兒工作于連續(xù)模式，一會兒又工作于斷續(xù)模式，那將會使環(huán)路的穩(wěn)定變得困難。對以上這個一般性的原則，也有例外的情況，即同步整流。用于同步整流的變換器一 直工作在電流連續(xù)模式，因此不存在最小電感的要

52、求。;0 同步整流目前的很多應(yīng)用實例中，變換器的效率比（總是要比）成本更加重要。事實上，從消費 者的角度來看，一個高效率、即使成本高一點的變換器，最終還應(yīng)該是合算的。因為電源 故障引起停機的代價會很高。例如寧愿多花一點錢，買一個質(zhì)量好的計算機電源，也比由 于電源質(zhì)量問題，在一個廉價的計算機上多浪費半個小時要合算得多。當(dāng)效率變得很重要時，自然可以考慮同步整流，即輸出整流部分的功能用有源開關(guān)來完成，整流部分毫無例外地選用()*+,。目前很多不僅能驅(qū)動主開關(guān)，而且還能同時驅(qū)動同步整流開關(guān)。因此不必像幾年以前那樣，擔(dān)心同步整流部分需要用分立元件來驅(qū)動。正如前面提到的那樣，使用同步整流還有另外一個更次的

53、，即同步整流能夠把斷續(xù)模式轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)模式來工作。即使是空載工作，電流能以正、反兩個方向流過電感（因為導(dǎo)通狀態(tài)的()*+,兩個方向都能流過電流）。用同步整流就不用擔(dān)心工作模式的 改變（模式改變不利于變換器的穩(wěn)定，見第六章），或者最小電感取多少，才能保證變換器工作于電流連續(xù)模式。$;$"*第一篇 開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計#第二章 電路拓?fù)涞膶嵱眠x擇!值得說明的是，同步整流也存在一個不足之處：在同步整流開關(guān)開通之前，主開關(guān)!"#$%&首先要關(guān)斷；分之亦然。如果這個細節(jié)被忽視，將會出現(xiàn)短路情況：輸入（或輸出）電壓將對地短路，并產(chǎn)生很大的損耗，甚至造成損壞。當(dāng)!"#$%&

54、amp;都關(guān)斷時，這段時間里電路中必須有一個電感電流可以流通的通路。一般來說，!"#$%&的體內(nèi)反并二極管是不能用來流過這個電流的，因為這個反并二極管的反向恢復(fù)時間很長。如果!"#$%&關(guān)斷時，電流從體內(nèi)二極管流過，那么在恢復(fù)時間，其結(jié)果就如同短路。為了得到可能解決這個問題的方法，請考慮圖 ( )*。為了尋找解決這個問題的辦法，可以考慮用肖特基二極管和!"#$%&的體內(nèi)反并二極管并聯(lián)。兩個!"#$%&都關(guān)斷時，因為肖特基二極管正向?qū)▔航狄?"#$%&的體內(nèi)反并二極管低的多，所以電流將全部從肖特基二極管

55、上流過，而流向!"#$%&的體內(nèi)反并二極管。而二極管的反向恢復(fù)時間，取決于原先導(dǎo)通時所流過正向電流的大小，這個正向電流完全被肖特基二極管所旁路，所以可以忽略體內(nèi)反并二極管的反向恢復(fù)。圖 ) （+）采用二極管的非同步整流式變換器（*）采用!"#$%&的同步整流變換器,- 電壓模式和電流模式或許你已經(jīng)注意到，在本書第一章關(guān)于首先需要考慮的一般性問題里面，并沒有提到電壓模式和電流模式。因為這僅僅是一個方面的問題，幾乎每一種電路拓?fù)涠伎梢杂秒妷耗Ｊ胶碗娏髂Ｊ竭M行。有一種觀點，對選擇電壓模式還是選擇電流模式影響很大：如果電流很大，電流模式需要檢測電流，而檢測電流要么用

56、電阻（會產(chǎn)生很大的損耗），要么用電流傳感器（價格昂貴）。電流模式帶來的一個優(yōu)點是可以直接方便地限制電流。因此，如果需要很大的輸出功率，有必要考慮 式的選擇方案。).- 結(jié)論模對變換器的工作環(huán)境知道的越多，事先方案的設(shè)計選擇工作就可以做得更好。事先 選擇合適的方案，比以后在己經(jīng)確定方案的條件下去改動，要合算得多，也可以節(jié)省的時間。),"#實用提示：列一張變換器的技術(shù)指標(biāo)，仔細檢查每一項所列的條文。你會發(fā)現(xiàn)這些指標(biāo)有哪些限制，只有一種或兩種可能的電路拓?fù)涫呛线m的。再根據(jù)成本和大小的要求，電路拓?fù)涞倪x擇就會變得容易。表 ! " # 總結(jié)了這一章介紹的各種選擇方法。表 !電路拓?fù)浣Y(jié)

57、構(gòu)的選擇#第三節(jié)%&(變換器現(xiàn)在開始從討論變換器一般性的問題轉(zhuǎn)向介紹具體的電路拓?fù)?，這里假設(shè)讀者已經(jīng) 知道%&(變換器。后面將給出具體的例子（圖 / " #6）。這一節(jié)并不概述具體的各種電路拓?fù)洌饕薪榻B各種電路拓?fù)浯嬖诘膶嶋H難點和相關(guān)的問題，以及可能妨礙它們正 常工作的一些問題。首先把思路集中在這些問題上，通過重點介紹一些可能在設(shè)計時會 花費大量時間的、并且可能成為電路隱患的環(huán)節(jié)，進一步選擇更好的電路拓?fù)洹? $ 限制正如上一節(jié)一般性問題里面介紹的那樣，%&(變換器存在著許多限制，需要在具體設(shè)計電路之前加以考慮。（#）%&(變換器電路上很清楚，只有一個電感，沒有變壓器。這就意味著輸入和輸出!9#!#$!$*$+$)$/$ 6$7$8$升壓或降壓 輸入電壓總是比輸出電壓高或低嗎？如果不是就不能選擇%&(變換器或非反激式變換器占空比 輸出電壓和輸入電壓是否相差 ) 倍以上？如果是，就可能要用變壓器。計算合適的占空比，不要使占空比太小或太大需要多少組輸出電壓？ 如果多于一組，除非再后接電壓調(diào)節(jié)器，否則就可能需要變壓器。輸出電壓組數(shù)很多時，建議用多個變換器，這是明智的方案需要嗎？ 多高的電壓？如果需要，那就需要變壓器,-.