開(kāi)關(guān)電源，也叫開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，是一種高效率、小體積、大功率密度的電源。在各種電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)是一個(gè)極其重要的技術(shù)，需要掌握電子電路、電源電路、變換器、信號(hào)采集、數(shù)字信號(hào)處理等知識(shí)。本文作者在從事開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)多年的經(jīng)驗(yàn)中，總結(jié)了以下幾個(gè)主要方面。
一、電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
開(kāi)關(guān)電源主要有三種常見(jiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：buck、boost和buck-boost。其中，buck電路用于輸出電壓低于輸入電壓的場(chǎng)合，如usb供電、led燈源驅(qū)動(dòng)等；boost電路用于輸出電壓高于輸入電壓的場(chǎng)合，如太陽(yáng)能電池、震動(dòng)發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)等；buck-boost電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正、直流輸出電壓等。
二、開(kāi)關(guān)管的選用
開(kāi)關(guān)管是開(kāi)關(guān)電源中最重要的器件之一。開(kāi)關(guān)管的選用通常需要考慮其導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)速度、最大電流、最大電壓、熱穩(wěn)定性等。同時(shí)，還需要計(jì)算合適的開(kāi)關(guān)頻率和電感值。
三、保護(hù)措施的設(shè)置
開(kāi)關(guān)電源具有高輸出功率，因此設(shè)計(jì)中必須設(shè)置合適的保護(hù)措施，以防止短路、浪涌電流、過(guò)載、過(guò)熱等情況。常見(jiàn)的保護(hù)措施有輸入和輸出電容、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)電路等。
四、emc設(shè)計(jì)
電磁兼容（emc）設(shè)計(jì)是開(kāi)關(guān)電源中的另一個(gè)重要方面。由于開(kāi)關(guān)電源使用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射和干擾。因此，emc設(shè)計(jì)需要采用屏蔽、濾波、地開(kāi)路、電流環(huán)等技術(shù)手段。
五、低功耗設(shè)計(jì)
在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，低功耗設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一個(gè)重要的趨勢(shì)。開(kāi)關(guān)電源的低功耗設(shè)計(jì)可以通過(guò)加大電容、降低閘門(mén)驅(qū)動(dòng)電流、提高開(kāi)關(guān)頻率等手段實(shí)現(xiàn)。低功耗設(shè)計(jì)不僅可以提高產(chǎn)品的實(shí)用性，同時(shí)也能有效地降低設(shè)計(jì)成本和能耗。
總之，開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)含量極高的工程。設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮多方面因素，對(duì)電路的工作原理和器件的特性有深入的了解。隨著信息量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，未來(lái)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)將更加重要和廣泛。