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了解工控設備電源等開關電源不一樣的小知識（四）

來源：發(fā)布時間：2019-06-13 點擊量：1125

了解工控設備電源等開關電源不一樣的小知識（四）

相信在前面大家已經(jīng)了解了一部分工控設備電源等開關電源不一樣的小知識，本文繼續(xù)來介紹開關電源設計折中的小知識，請大家往下看。

設計工控設備電源等開關電源是個充滿矛盾的過程，魚和熊掌不可得兼，需要平衡折中各種指標，這個火候的掌握和拿捏需要大量經(jīng)驗。前面談了優(yōu)化，現(xiàn)在談折中，有時反而需要減少優(yōu)化程度。

工控設備電源等開關電源的穩(wěn)態(tài)性能與動態(tài)性能的折中
很多功率級拓撲，其穩(wěn)態(tài)性能與動態(tài)性能通常難以兼顧，穩(wěn)態(tài)性能好，動態(tài)性能就差，動態(tài)性能好，穩(wěn)態(tài)性能就差。這種例子非常多，所以選擇拓撲時，一定要根據(jù)要求和應用場合來合理選擇。
即使同一個拓撲，其功率級參數(shù)設計時，也要考慮穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能的折中。如：輸出濾波器電感的設計，對效率而言，希望其越大越好，但對動態(tài)性能而言，則希望其小一點好，所以設計時需要折中。

工控設備電源等開關電源的功率密度與可靠性的折中
很多有更高功率密度的拓撲，其實現(xiàn)時會比較復雜，而且往往拓撲本身還有可靠性較低的隱患，所以，選擇拓撲結(jié)構(gòu)時也要根據(jù)可靠性和性能來進行具體折中。如一些實現(xiàn)軟開關的拓撲，一般可實現(xiàn)更高的開關頻率，具有更高的功率密度，但他們在實現(xiàn)的產(chǎn)品中，可靠性往往較低。

工控設備電源等開關電源的小信號性能與大信號性能的折中
在一個工控設備電源等開關電源中，有很多性能需要滿足，利用不同的控制策略，不同的補償電路會得到不同的動態(tài)性能。有些控制策略或參數(shù)對輸入端的擾動具有較強的抑制能力，有些則對負載端的擾動具有較強的抑制能力，有的參數(shù)對小信號動態(tài)穩(wěn)定性很好，但在大信號下，其可能不穩(wěn)定，有的參數(shù)能滿足大信號的要求，但小信號下其會變差，因此，要對大小信號的動態(tài)設計進行折中。

工控設備電源等開關電源的高低溫下的設計折中
在一個工控設備電源等開關電源中，因各種參數(shù)都是與其工作時的溫度有關，所以必須找出一組參數(shù)能在全部環(huán)境溫度范圍內(nèi)滿足所有性能指標，這需要做很多折中。
工控設備電源等開關電源的電性能與熱性能之間的折中
在一個電源中，電性能（如電應力和EMI性能）與熱性能之間的要求是矛盾的。為了獲得好的EMI和低的電應力，希望功率元器件的回路盡量小，但這會使得各元器件之間的熱影響更厲害，各元器件的損耗會更大。將各功率元器件之間的回路加大，可減小這種熱影響，改善熱設計，但因寄生參數(shù)的增加，會使器件的電應力增加，效率變低，EMI性能變壞，所以，電源中熱與電兩個設計是非常需要折中的。

工控設備電源等開關電源的關鍵部件的折中
在工控設備電源等開關電源中，有一些關鍵部件，在設計時需要折中。如：功率變壓器的設計，對穩(wěn)態(tài)效率性能而言，在變比等已經(jīng)最優(yōu)化后，希望其漏感最小，但在實現(xiàn)漏感最小的同時，往往會增加繞組之間的分布電容，這通常會增加共模EMI干擾和降低安全性。
另外，如驅(qū)動能力的折中。為了減小功率開關器件（MOSFET）的開關損耗，希望其開關過程盡量短，這可通過減小門級驅(qū)動電阻來實現(xiàn)，但在開關速度提高的同時，往往會增加電源的共模EMI，使得EMI特性變差。

工控設備電源等開關電源的其他折中
做好一個工控設備電源等開關電源，還有很多其他折中要做，總之，因為開關電源是一個在一定邊界（由輸入電壓、負載電流和環(huán)境溫度組成的長方體）之內(nèi)，滿足規(guī)格書要求的功率電子產(chǎn)品，既有功率處理和信息處理，又有熱處理，所以，為了做好這樣的產(chǎn)品，必須要做很多很多的折中。這要求開發(fā)人員了解如何在折中的基礎上優(yōu)化，在優(yōu)化的基礎上折中，使開發(fā)的電源產(chǎn)品達到最佳的性價比。

以上就是這些關于工控設備電源等開關電源的不一樣的小知識，已經(jīng)敘述完畢，如果想了解更多內(nèi)容請關注成良官網(wǎng)。

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