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開關(guān)電源布局與開關(guān)回路的識別
來源： 發(fā)布時間：2019-07-09 點擊量：995
開關(guān)電源布局與開關(guān)回路的識別
在成功的開關(guān)電源設(shè)計中，開關(guān)電源布局是其中最重要的一個環(huán)節(jié)。但是，在如何做到這一點方面，每個人都有自己的觀點和理由。事實是，很多不同的解決方案都是殊途同歸；如果設(shè)計不是真的一團(tuán)糟，多數(shù)開關(guān)電源都是可以正常工作的。
當(dāng)然，這其中也有一些通用性規(guī)則：
不要在快速切換信號中運行敏感信號。換言之，不要在開關(guān)節(jié)點下運行反饋跟蹤。
確保功率載荷跟蹤和接地層大小足以支持當(dāng)前的電流。
盡量保持至少一個連續(xù)的接地層。
使用足夠的通孔（通常以每個通孔1A開始），將接地層相連。
除了這些基本的布局規(guī)則，我通常首先會識別開關(guān)回路，然后確定哪些回路具有高頻開關(guān)電流。所示為針對降壓電源（原理圖和布局）的簡化功率級的一個示例。
降壓開關(guān)電源中存在兩種狀態(tài)（假定連續(xù)傳導(dǎo)模式）：控制開關(guān)（Q1）接通時和控制開關(guān)斷開時。當(dāng)控制開關(guān)接通時，電流從輸入流至電感器。當(dāng)控制開關(guān)斷開時，電流繼續(xù)在電感器流動并流經(jīng)二極管（D1）。電流連續(xù)輸出。
但是存在輸入脈沖電流，這是您在布局中需要關(guān)注的部分。此回路被標(biāo)記為“高頻回路”，并以藍(lán)色顯示。您布局的首要目標(biāo)是將Q1、D1和輸入電容與最短、最低電感回路連接。該回路越小，開關(guān)產(chǎn)生的噪聲便越低。如果忽略這一點，開關(guān)電源將不能有效工作。
識別開關(guān)回路的規(guī)程適用于所有的開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。規(guī)程的各個步驟分別是：
在接通狀態(tài)確定電流通路。
在斷開狀態(tài)確定電流通路。
找到連續(xù)電流的位置。
找到斷續(xù)電流的位置。
盡量減少斷續(xù)電流環(huán)路。
此列表中列出了給定功率級配置的關(guān)鍵回路：
降壓——輸入電容回路。
升壓——輸出電容回路。
反相降壓 - 升壓——輸入和輸出電容回路。
反激——輸入和輸出電容回路。
Fly-Buck？——輸入電容回路。
SEPIC——輸出電容回路。
Zeta——輸入電容回路。
正激、半橋、全橋——輸入電容循環(huán)。
在最后來說說開關(guān)電源布局正如一種藝術(shù)形式一般，每個人都有自己的方式，而且很多時候也會起效。需要確保的一點是，在您確定功率級的零件位置時，首先確定高頻開關(guān)回路；這樣您便可為自己節(jié)約時間、免除煩惱。
在成功的開關(guān)電源設(shè)計中，開關(guān)電源布局是其中最重要的一個環(huán)節(jié)。但是，在如何做到這一點方面，每個人都有自己的觀點和理由。事實是，很多不同的解決方案都是殊途同歸；如果設(shè)計不是真的一團(tuán)糟，多數(shù)開關(guān)電源都是可以正常工作的。
當(dāng)然，這其中也有一些通用性規(guī)則：
不要在快速切換信號中運行敏感信號。換言之，不要在開關(guān)節(jié)點下運行反饋跟蹤。
確保功率載荷跟蹤和接地層大小足以支持當(dāng)前的電流。
盡量保持至少一個連續(xù)的接地層。
使用足夠的通孔（通常以每個通孔1A開始），將接地層相連。
除了這些基本的布局規(guī)則，我通常首先會識別開關(guān)回路，然后確定哪些回路具有高頻開關(guān)電流。所示為針對降壓電源（原理圖和布局）的簡化功率級的一個示例。
降壓開關(guān)電源中存在兩種狀態(tài)（假定連續(xù)傳導(dǎo)模式）：控制開關(guān)（Q1）接通時和控制開關(guān)斷開時。當(dāng)控制開關(guān)接通時，電流從輸入流至電感器。當(dāng)控制開關(guān)斷開時，電流繼續(xù)在電感器流動并流經(jīng)二極管（D1）。電流連續(xù)輸出。
但是存在輸入脈沖電流，這是您在布局中需要關(guān)注的部分。此回路被標(biāo)記為“高頻回路”，并以藍(lán)色顯示。您布局的首要目標(biāo)是將Q1、D1和輸入電容與最短、最低電感回路連接。該回路越小，開關(guān)產(chǎn)生的噪聲便越低。如果忽略這一點，開關(guān)電源將不能有效工作。
識別開關(guān)回路的規(guī)程適用于所有的開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。規(guī)程的各個步驟分別是：
在接通狀態(tài)確定電流通路。
在斷開狀態(tài)確定電流通路。
找到連續(xù)電流的位置。
找到斷續(xù)電流的位置。
盡量減少斷續(xù)電流環(huán)路。
此列表中列出了給定功率級配置的關(guān)鍵回路：
降壓——輸入電容回路。
升壓——輸出電容回路。
反相降壓 - 升壓——輸入和輸出電容回路。
反激——輸入和輸出電容回路。
Fly-Buck？——輸入電容回路。
SEPIC——輸出電容回路。
Zeta——輸入電容回路。
正激、半橋、全橋——輸入電容循環(huán)。
在最后來說說開關(guān)電源布局正如一種藝術(shù)形式一般，每個人都有自己的方式，而且很多時候也會起效。需要確保的一點是，在您確定功率級的零件位置時，首先確定高頻開關(guān)回路；這樣您便可為自己節(jié)約時間、免除煩惱。
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