开关电源

1、引言

控制电路就是保证在负载波动的条件下输出的稳定。在选择开关电源控制方案时，控制模式主要分两种：一种是监测输出电压的大小，调节PWM占空比，保证输出电压的稳定，即电压控制模式。另一种同时监测电压和电流，调节PWM占空比，保证输出电压的稳定和电流在正常范围内，不至于过流，即电流控制模式。下面将分别介绍两种控制模式。

2、电压控制

电压控制模式，输出电压的大小是一个至关重要的量。原理如图所示。

电压控制模式的原理是将负载端的采到的电压Vf作为误差放大器的输入，误差放大器的另一个输入是基准电压Vref，两者比较后送到PWM控制器的输入与固定的锯齿波信号进行处理，产生PWM信号来控制开关管的导通和关断，进而实现电压的调节。

电压控制模式的优点非常突出，存在控制思路简单、电路结构单一、输出阻抗低。但是电压反馈也存在相位延迟，相应速度不够快的缺点，设计的环路补偿网络常常过于复杂，且还需要单独设计过电流保护电路。

接触过电源的同学都知道，电源分为两大类：线性电源和开关电源；线性电源一般是调整管工作在放大状态，发热量大，效率比较低，而且散热片体积一般都比较大，变压器体积相较于开关电源也比较大；除却这些不足，线性电源的稳压性能很高，纹波相较于开关电源也有一定的优势，所以线性电源一般使用在电磁干扰和电源纯净性要求很高的地方，比如可以使用于电容漏电检测装置或者需要高保真输出的放大器线路中。

而开关电源工作原理是让调整管在饱和和截至这两种状态下交替切换工作，所以发热量会相对小，效率高，可以使用小型高频变压器，这类电源一般使用于那些要求效率高体积小的地方，比如电脑电视机供电电源或者手机充电器等方面。

开关电源的作用主要是为了将输入电能转化为各种能为电子仪器设备提供电能的装置，主要分为四种大的类型：AC/DC变换；DC/DC变换；DC/AC变换；AC/AC变换。

我们常见的开关电源结构无非：反激式开关电源；正激式开关电源；半桥式开关电源；全桥式开关电源。

反激式开关电源结构如下图所示：

作者：袁韶庚

电路接地在电路原理图中看起来很简单，但是，电路的实际性能是由其印制电路板（PCB）布局决定的。如果很好地理解“接地“引起的接地噪声的物理本质可提供一种减小接地噪声问题的直观认识。

接地反弹（Ground bounce）简称地弹会产生幅度为几伏的瞬态电压；最常见的是由磁通量变化引起的。传输电流的导线环路实际上构成了一个磁场，其磁场强度与电流成正比。磁通量与穿过环路面积和磁场强度乘积成正比。

磁通量∝磁场强度×环路面积

更精确的表示是：ΦB = BA cosφ

其中磁通量ΦB等于磁场强度B乘以穿过环路平面A和磁场方向与环路平面单位矢量夹角φ的余弦。