电源设计中即使是普通的直流到直流开关转换器的设计都会出现一系列问题,尤其在高功率电源设计中更是如此。除功能性考虑以外,---必须---设计的鲁棒性,以符合成本目标要求以及热性能和空间---,当然同时还要---设计的进度。另外,出于产品规范和系统性能的考虑,电源产生的电磁干扰(emi)必须足够低。不过,电源的电磁干扰水平却是设计中难预计的项目。有些人甚至认为这---是不可能的,设计人员能做的就是在设计中进行充分考虑,尤其在布局时。
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非隔离式dc/dc转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、和四管三类。开关电源内部结构图单管dc/dc转换器共有六种,即降式dc/dc转换器 ,升压式(boost)dc/dc转换器、升压降式dc/dc转换器、cuk dc/dc转换器、zeta dc/dc转换器和sepic dc/dc转换器。在这六种 单管dc/dc转换器中,boost式dc/dc转换器是基本的,boost、cuk、zeta、sepic式dc/dc转换器是从中派生出来的。
从公式2可以看出,开关电源价格,减小开关节点的回路面积会有效降低电磁干扰水平。如果回路面积减小为原来的3倍,电磁干扰会降低9.5db,如果减小为原来的10倍,则会降低20 db。设计时,从化图4和图5所示的两个回路节点的回路面积着手,细致考虑器件的布局问题,同时注意铜线连接问题。尽量避免同时使用pcb的两面,因为通孔会使电感显着,进而带来其他问题。恰当放置高频输入和输出电容器的重要性常被忽略。若干年以前,我所在的公司曾把我们的产品设计转让给国外制造商。结果,我的---也发生了很大变化,我成了一名顾问,帮助电源设计新手解决文中提到的一系列需要权衡的事宜及其他众多问题。这里有一个含有集成镇流器的离线式开关的设计例子:设计人员希望降低终功率级中的电磁干扰。我只是简单地将高频输出电容器移动到更靠近输出级的位置,其回路面积就大约只剩原来的一半,而电磁干扰就降低了约 6db。而这位设计者显然不太懂得其中的道理,他称那个电容为“---帽子”,而事实上我们只是减小了开关节点的回路面积。
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