設計好開關電源需要了解的問題

許多不使用開關電源設計的工程師會擔心這一點，例如開關電源干擾，PCB布局問題，組件參數和類型選擇。 實際上，只要您了解，使用開關電源的設計還是很方便的。

1.開關電源通常包含開關電源操縱器和輸出。 一些操縱器將MOSFET集成到芯片中，這使得它更易于使用并簡化了PCB設計，但降低了設計靈敏性。 一些。
2.開關操縱器基本上是一個閉環反饋操縱系統，因此通常有一個用于反饋輸出電壓的采樣電路和一個用于反饋環路的操縱電路。 因此，這部分的設計是為了確保精確的采樣電路并操縱反饋的深度，因為如果反饋環路的響應太慢，則會對瞬態響應能力產生很大影響。

3.輸出部分的設計包含輸出電容，輸出電感，MOSFET等。這些器件的選擇基本上是為了在性能和成本之間取得平衡。 例如，高開關頻率可以使用較小的電感值（這意味著較小的封裝和較低的成本），但是高開關頻率將增加對MOSFET的干擾和開關損耗，從而降低效率。 開關頻率低的結果相反。
4.輸出電容器的ESR和MOSFET的Rds_on參數選擇也很關鍵。 較小的ESR可以減少輸出紋波，但是電容器的成本將增加，而優質電容器將很昂貴。 還應注意，開關電源操縱器的驅動功率不能很好地驅動太多的MOSFET。
二，調試開關電源
關于調試開關電源，這些經驗可以作為參考
1.電源電路的輸出通過低電阻大功率電阻器連接到板上，因此可以先調試電源電路而無需焊接電阻器，從而幸免了后續電路的影響。
2.一般來說，開關操縱器是一個閉環系統。 如果輸出衰減超過閉環可控范圍，則開關電源將異樣工作，因此這種情況需要認真檢查反饋和采樣電路。 非常是，如果使用ESR值較大的輸出電容器，則會產生大量的電源紋波，這也會影響開關電源的工作。
3.關于接地
初引入接地技術是為了預防設備被雷擊或其他愛護措施擊中。 目的是通過避雷針將雷電產生的雷電流引入地面，從而愛護建筑物。 同時，接地也是愛護人身安全的有效手段。 當由于某種原因引起的相線（例如，絕緣不良，老化線等）接觸設備外殼時，設備外殼中可能會產生危險電壓。 產生的故障電流將通過PE線流到地面，從而起到愛護作用。
1.接地的定義
在現代接地概念中，對于線路工程師而言，該術語通常表示“線路電壓的參考點”。 對于系統設計人員而言，通常是機柜或機架。 對于電氣工程師來說，它是綠色的。 安全接地或接地的含義。 更籠統的定義是“接地是電流返回其源極的低阻抗通道”。 注意，要求是“低阻抗”和“路徑”。
2.通用地面符號
PE，PGND，FG愛護性接地或機箱； BGND或DC-RETURN-DC-48V（24V）電源（電池）返回； GND工作地； DGND-數字地； AGND-模擬地LGND-防雷地
3.接地方式
接地方法很多，包含單點接地，多點接地和混合接地。 單點接地分為串聯單點接地和并聯單點接地。 一般而言，單點接地用于簡單電路，不同功能模塊之間的接地有所不同，而低頻（f10MHz）電路則需要多點接地或多層板（完整的接地層）。
四，模擬和數字
模擬和數字信號都應流回地面，因為數字信號變化很快，因此數字地面上產生的噪聲將特別大，并且模擬信號需要潔凈的參考材料。 如果將模擬地和數字地混合在一起，則噪聲會影響模擬信號。
1.單板上的信號線接地
對于一般設備，近的地面是好的。 在使用具有完整接地平面的多層板設計之后，很簡單將常規信號接地。 基本原理是確保走線的連續性并減少通孔的數量； 靠近接地平面或電源平面等。
2.單板接口設備接地
某些板將具有外部輸入和輸出接口，例如串行端口連接器，網絡端口RJ45連接器等。如果它們未正確設計為接地，則將影響正常操作。 例如，網絡端口互連錯誤代碼并丟失。 數據包等將成為外部電磁干擾的來源，并且板內部的噪聲將被發送到外部。 一般來說，分開的接口地線是分開的，并通過細線連接到信號地線，并且可以串聯連接0歐姆或更小的電阻。 細線可用于阻擋信號接地和接口接地之間的噪聲。 類似地，還必須認真考慮接口的接地和接口電源的濾波。

3.屏蔽層
屏蔽電纜的屏蔽層必須連接到板的接口接地，而不是信號接地。 這是由于信號地上的各種噪聲。 如果屏蔽層連接到信號接地，則噪聲電壓將沿屏蔽層驅動共模電流。 干擾，因此設計不良的電纜通常是電磁干擾的大噪聲源。 當然，前提是接口也必須特別潔凈。
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