TI电源培训电子书系列 -【开关电源基础知识】

初学者的福音，可以看出来TI的工程师很用心的，如果的当初我初学开关电源的时候有这本书的话，会少走很多弯路的

TI继续努力吧……期待更多的电子书……

初学者的福音，可以看出来TI的工程师很用心的，如果的当初我初学开关电源的时候有这本书的话，会少走很多弯路的……

这本书是和TI培训班老师的讲课视频<开关电源基础知识>在内容上配套的，书上简单的实例，深入浅出的理论知识，再配合老师生动的讲解，简直就是开关电源界的“手把手教你学开关电源了”……

TI继续努力吧……期待更多的电子书……如果有什么方式能给广大网友提供纸质版就更好了，毕竟好多人看电子书容易神游……

《开关电源基础知识》讲述了很多电源设计经验和实例，包括注意事项，如电源拓扑结构、设计思路等，其中我觉得输出纹波的测试与控制非常重要，对我们设计具有启迪作用。这个电子书可以说是TI工程师的经验总结，绝对可以称为红宝书，里面的内容涉及面很广，仔细阅读学习之后可以在以后的电源设计中避免走很多弯路。谢谢分享！

通过学习TI电源培训电子书系列 -【开关电源基础知识】，不但学到了很多PWM与PFM，同步与非同步，效率与VOUT关系，隔离与非隔离式的知识，这些知识对以前的盲区有了补充，而且还学到了几种提高开关电源效率的方法与思路。TI资料一直经典,很值得学习。

学习TI电源培训电子书系列 -【开关电源基础知识】，对于输出有同步整流和输出没有同步整流有了比较深刻的印象，对于低压输出的场合，输出如果有同步整流，那么对效率的提升是非常明显的，而对于高压输出的场合，输出加上同步整流，对效率的影响还是非常小的，因为Rdson在高电压中占的比例是非常小的，如果为了成本考虑，这个时候可以不用同步整流，而直接用二极管进行整流。

而对于同步整流，驱动的类型也是非常多的，比如自驱，他驱，硬件控制，软件控制，硬件软件结合控制都是可以的。

【开关电源基础知识】旨在使大家对开关电源的原理有一个基本认识，熟悉电源的指标和测试，以及了解电源的可靠性等知识。开关电源基本原理线性电源和开关电源比较常用开关电源类别电源简介常用电气指标即测试方法测试仪器要求稳压精度抗电强度最大输入电流输出纹波即杂音绝缘阻抗启动冲击电流瞬态响应效率交调测试开机延时功率因素电压调整率输出电压动态响应负载调整率保护电路电源可靠性开关电源基本原理线性电源和开关电源比较线性电源一般用工频变压器将市电高压交流电转换为低压交流电，再经整流滤波成为一个直流电压，然后利用有源器件导通电阻的可变性将这个直流电压降至设定的输出电压。

         通过学习开关电源基础知识，使我对开关电源有了更全面的认识。TI提供PDF供读者下载阅读，更提供视频给热爱开关电源的朋友们欣赏，印象更深刻。视频中老师们分开关电源基础、效率与Vout的关系、同步与非同步、隔离式与非隔离式和脉宽调制与脉冲宽度调制五大部分详细讲解了相关知识，视频很好。同时能够提供给大家看完视频再看PDF温故知识的条件。

         之前在生活中和学习上的疑问，通过此次视频和参考相关资料，部分得到了解答。太好了。有老师指路为在学习上陷入困境的孩子们带来了一道道的光亮。经常接触到脉宽调制，很少知道脉冲频率调制，现在知道了；也清楚了电源效率为什么达不到95%的原因和一些计算方法；隔离式拓扑的优点等等。更让我们又能量就是在活动中享受学习的乐趣，说不定还会给自己带来意外的惊喜。

【开关电源基础知识】，对于基础知识讲解的很详细，对于初学者来说，可以少走很多 弯路

文档中的一问一答，做的很好，可以给予知识，也让人印象深刻，还有众多的电子元器件实物介绍，我是初学者的时候，就没分清过PFC电感和变压器，还有电压电流的波形，可以使得初学者敢于去自个测试波形，与之对比，加深印象。

电源网与TI公司联合发行<<开关电源基础知识>>给电源行业注入了知识细胞.图文讲解,给电源新手和爱好者是一个最好领航.给老手也有温习修补之效.这些体现TI公司在电源行业的领头之范,也能看出电源网为电源工作者时刻提供最好的学习交流平台.

【开关电源基础知识】用水流的模型来比喻拓扑，很形象的一个比喻，再加上电路实例的讲解，这就让拓扑的理解简单有效，加深记忆，也说出了开关电源的优缺点，关于效率的章节讲解的可以再详细一点，多讲讲损耗相关的知识，就更好了，毕竟高效率的开关电源有竞争力呢。

开关电源知识第三四章只要讲解了同步与非同步，隔离与非隔离的异同和优缺点，这样子对比着讲解很好呢，还有电路实例的穿插，最重要的是还有些公式，公式这些都是瑰宝，这个基础知识，文档章节有些少呢，虽说是基础知识，但是多多易善，呵呵，讲多一点，深入一点，更好呢。不过，还是要感谢TI的工程师们，你们有心了，辛苦了

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

【开关电源基础知识】这本书为初学者指明了学习开关电源的一条光明大道，值得推广。

TI电源培训电子书系列 -【开关电源基础知识】   这本书图文并茂，以讲解开关电源电路的基础知识为切入点，介绍了开关电源电路识图与应用快捷入门的基础知识及抗干扰与整流滤波电路、分立元器件逆变电路、逆变与控制电路，以及分立元器件与集成电路开关电源实用电路的识图与应用。通过对电子产品中应用的典型电路的结构、工作原理及电路功能的详细讲解，使读者快捷掌握开关电源电路的识图技巧，并能在实践中灵活应用。各章后附有习题供读者练习，以加深对章节内容的理解。本书分类明确、结构合理、通俗易懂，既可作为中等电子职业学校及相关电子技术学科的教材，也可作为电子产品开发及生产技术人员和广大电子爱好者作为自学参考书。

看了TI电源培训电子书系列 -【开关电源基础知识】这本电子书，里面讲到了同步与非同步，那我就在这里聊聊它吧，里面讲的都是基础的东西，简单易懂，并且图文用的方式，比较好学，那我就深化一点的说一下同步与非同步简单点说,同步整流器就是将非同步整流器电路中的 开关二极管 用 可控的开关管 代替,以达到提高效率的效果! 一般非同步整流器标称的效率不超过93%,而同步整流管标称的效率能提高3%左右,达到96%.

那我就深化一点的说一下同步与非同步简单点说,说一下非同步整流的知识：非同步的事靠肖特基二极管的反向自然断开特性实现的,但是肖特基二极管怎么也有300mV以上的压降,而同步的靠控制MOSFET的导通和关断,MOSFET大一点,开关压降低一点,开关损耗当然低了.所以技术趋势肯定是同步的越来越多了,并且都内置OSFET。

总之同步和非同步的区别就是在应用场合的上下就是同步，只有一个上官的则是非同步~

原来对同步和非同步总是弄不清楚，看了这次的《开关电源基础知识》后，使我豁然开朗，简单形象的描述，让我不再迷茫。

我也来说说学习第一章中关于同步和非同步的学习心得吧。

我觉得简单来说，同步就是用专用功率MOSFET代替整流二极管进行整流，而且要保证栅极电压和整流电压保持同步，才能实现整流功能，所以称为同步整流。

在应用中，上下管都有场效应管的就是同步的，只有上管是场效应管的就是非同步的

电压模式降压稳压器

优势和劣势
　　• 优势
　　　　–稳定的调制/对噪声不太敏感
　　　　–单一反馈路径
　　　　–能在很宽的占空比范围内工作
　　• 劣势
　　　　–环路增益与VIN 成正比
　　　　–双极点LC 常常需要Type III 补偿
　　　　– CCM 与DCM 的差异–补偿难题
　　　　–对输入电压变化的响应速度缓慢
　　　　–必须单独实施电流限制

《开关电源基础知识》，这个做的非常好，不仅有丰富的理论知识，还结合实际，给我们讲了开关电源的一些基础知识。

对于其中讲到开关电源和线性电源的差别那一章，学习之后非常受启发，在很早之前，基本上还没有开关电源的存在，那个时候只有线性电源，体积很大，而且效率也很低，在实际的应用之中非常不方便，后来人们想到了用开关电源代替线性电源，就像把能量分成无数的小包，这样做成开关电源后体积减小了不少，而且效率还得到提高。

通过对开关电源基础知识的学习，我学习到开关电源总是用闭环负反馈来改善开环系统之响应，达到所期望的电源调整率，负载调整率，动态响应要求。系统基本上由误差放大，PWM和电源开关回路，输出滤波器三个主要部分所构成。

Ø       开关电源的稳定性会受到输入电源，输出负载，和温度的影响。其他会影响系统稳定性的各种因素如：元件在长期工作后公差变大，不当的输入滤波器，输出负载电容，开关的杂讯也会影响系统稳定性。

Ø       对于开关电源设计工程师来说，最尴尬的莫过于在线路设计完成，投入生产并把货交到客户手上之后，发现他设计的开关电源，是不稳定的。造成必须回收大量已经商品化的产品（例如复印机）。

Ø       如果用几小时去做反馈回路波德图分析。提早作分析可以避免潜在的将产品从市场上回收和设计变更的危险。

继续学习开关电源基础知识，有了很多新的认识！

Ø       研发，设计，和品保工程师必须测定闭回路增益裕量度和相位裕量度，以掌握开关电源(SMPS)、不间断电源（UPS）等产品其的控制回路的稳定度。

Ø       反馈系统的设计影响到很多参数，如调整率，稳定度，及瞬态响应等。开关电源稳定性验证,必须包含输出电压电流在不同的负载件下仍能符合两项原则的要求。

通过学习开关电源基础知识，我学到了反馈回路稳定性分析方法种时域分析和频域分析的方法。如下：

时域分析：

1. 跳载（阶跃，load switching），瞬时加减载观察暂态响应
2. 注入方波，注入方波信号观察输出波形试误（trial-and-error）

频域分析：

1. 仿真（Spice），以计算机模拟出波特图观察增益相位余量
2. 频响分析（FRA）,是以扫频信号方式真实量测环路中的增益相位余量及波特图分析

在开关电源的分析中，波特图的使用尤为重要，以下是我学到的知识：

Ø       开关电源闭环系统因为它的增益频响曲线只发生一个转折点，分析上比较不是那么困难，以波德图方法是对环路增益和相位余裕计算和显示的既简单又有效的分析方法。

Ø       总的来说，增益响应曲线在穿过0dB时应以20dB/Decade的斜率下降。在低频段由高增益或是藉由曲线斜率>20dB/Decade会让系统有比较好的负载调整率和线调整率。

Ø       大多数情况下工程师以检查反馈系统在闭回路增益为0dB（无增益）的情况下相位裕量(Phase Margin)是否大于45度。另外在相位接近于零度时闭回路增益裕量(Gain Margin)是否大于-20dB。如果核实符合此二条件，则此反馈回路会得到稳定的响应。

通过对开关电源基础知识的学习，我对系统零极点配置及裕量设置有了很深的了解，如下所示：

Ø       相位裕量<40°，系统在跳载测试时会产生过激或振铃甚至震荡。相位裕量45°为最低的余量要求。50 ° ~80 °是既可以获得好的响应也只会有很小的过激。相位裕量>80°时系统上升时间长，动态性能差。

Ø       如果在转折频点Fc之后，虽然增益不为零但相位裕量不足，在稳定负载时不会发现问题，但是在大的跳载时会发现严重的震荡或是阻尼不足。

Ø       让系统稳定的捷径是把环路增益降低。但是这样会导致很糟糕的动态响应。

Ø       相位裕量在转折频点Fc和频点以下的频段都应保持大于45°。

Ø       大的带宽代表更快的瞬态响应，大的相位余度代表瞬变过程的过冲更小。

通过对开关电源基础知识的学习，我对控制器的设计有了很多认识

1. 针对控制到输出增益发生极点的频率附近，在补偿网路内加入零点，以使相位裕量达到>45°。
2. 针对控制到输出增益发生零点的频率附近，在补偿网路内加入极点，以使增益曲线保持所希望的斜率。
3. 如果因为在补偿网路加了零点而造成低频增益过低而无法得到好的直流调整率， 则在低频处加入一对零点与极点，以增强增益。

学习了同步与非同步的知识后，有以下的认识：

在降压电路中，使用同步降压和非同步降压，有不同的效果。使用同步降压，MOSFET 具有较低的电压降、效率较高、需要额外的控制电路、成本较高。而使用非同步降压，具有在输出电流变化的情况下，二极管电压降相当恒定、效率较低、比较便宜、可采用较高的输出电压的优点。但是我认为同步的设计较为复杂，要增加一路驱动。

通过学习《开关电源基础知识》视频，其中有关效率和输出电压的关系，我明白了为什么效率不能达到设定值呢？

因为电路涉及到很多损耗，比如：功率 FET 传导损耗、同步 FET 传导损耗、总 FET 损耗(不包括其他电路损耗)，这些损耗都会影响到系统的效率值，而这些损耗又与电源的输出电压密切相关。根据视频所述，当输出电压增大后，输出功率增大，则系统的效率相应提高。

第一章则，开关电源基础知识,分15个小节,应用举例说明的方式,阐述线性稳压器和开关电源的概念,其区别,应用场合的不同.

线性稳压器,输出电压相对更稳定,但只能实现降压功能,效率低,

而开关电源可以实现降压与升压功能,而且效率高.

图文并茂讲解透切让初学者能轻松的掌握并牢记于心.老手高手过目也牢记于心,乃阐述简单,易记于心也.

第二章则,采用两个简单的公式计算,来讲解在同等下输出与功率的关系:输出越大也就是占空比越大,效率越高

开关电源基础知识之（一）

看了这本《开关电源基础知识》,学到了一些比较基础的电源知识，但是个人觉得还是比较有用的，在这里，我把觉得比较重要的信息和大家分享一下。

1. 对于高输入电压、低输出电压的情况下，线性电源效率是非常低的，而开关电源则效率比较高
2. 开关电源的劣势，输出会有噪声、 振铃、跳变；而LDO则没有这些劣势。

电容器的选用

1. 所有被动组件中, 电容器属于种类及规格特性最复杂的组件. 尤其为了配合不同电路及工作环境的需求差异, 即使是相同的电容量值与额定电压值, 亦有其它不同种类及材质特性的选择.
2. 以电解电容器为例, 由于其电容量值较大, 虽然能和塑料薄膜电容器或陶瓷电容器互相区隔.实际使用上仍有下述各种特性差异:
A. 使用温度范围；
B. 使用高度限制；
C. 电容量误差值；
D. 低漏电流量特性；
E. Low ESR低内阻特性；
F. Bipolar 双极性特性；
G. Non-polar无极性特性；
H. 以上为一般A/I电解电容器, 而芯片电解电容器亦同样有标准型, 耐高温型, 低漏电流量型 (即钽质芯片电容), 无极性特性等分类.
3. 以陶瓷电容器为例, 其材料特性区分为3类.  Class 1 T/C温度补偿型供高频谐振电路用,  Class 2 Hi-K与Class 3 S/C为滤波及信号通路用, 由于其电容量值部分类似, 且与塑料薄膜电容器亦数值接近, 需特别注意特性选用.
4. 以塑料薄膜电容器为例, 各类不同材质特性, 可配合不同之电路应用. 其共同特性为容量不受温度影响, 适合中低频电路使用.

RC缓冲电路：

缓冲电路的主要作用有：一是减少导通或关断损耗；二是降低电压或电流尖峰；三是降低dv／dt或di／dt。由于MOSFET管的电流下降速度很快，所以它的关断损耗很小。虽然开关管管依然使用关断缓冲电路，但它的作用不是减少关断损耗，而是降低变压器漏感尖峰电压。

具体工作原理为：整流二极管从通态到断态，在正向电流降为零而反向阻断能力尚未恢复前，载流子反向恢复过程中会流过反向电流Ir，Ir上升到峰值后会迅速下降，这是几十线路上的杂散电感L很小，也会产生很大的感应电动势E作为反向电压加到正在恢复的反向阻断能力的二极管上，很可能损坏二极管。所以在二极管两端并联RC缓冲电路保护二极管。电容C用以减小开关二极管两端的反向电压变化率，R用以抑制电感L、C电路振荡，并减小电容C将VD放电时的放电电流。

    同样，在开关管的打开与关断瞬间，流经开关管漏源极的电流也要经过上述过程，为了保护开关管不受损坏，在开关管漏源极并联RC缓冲电路成为不可或缺的选择。

阻抗匹配

阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为：

P=I²×R=[U/(R+r)]²×R=U²×R/(R²+2×R×r+r²) =U²×R/[(R-r)²+4×R×r]

                                   =U²/{[(R-r)²/R]+4×r}

对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)²/R]，当R=r时，[(R-r)²/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思，例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的，如果负载条件改变了，则可能达不到原来的性能，这时我们也会叫做阻抗失配。

脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

线性稳压器（Linear Regulator）使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。其产品均采用小型封装，具有出色的性能，并且提供热过载保护、安全限流等增值特性，关断模式还能大幅降低功耗。

线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。新型线性稳压器可达到以下指标：30μV 输出噪声、60dB PSRR、6μA 静态电流及100mV的压差。线性稳压器能够实现这些特性的主要原因在于内部调整管采用了P沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的PNP晶体管。P沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电流；另一方面，在采用PNP管的结构中，为了防止PNP晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而P沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压接近时，线性稳压器是最好的选择，可达到很高的效率。所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用线性稳压器，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是线性稳压器仍然能够在低噪声结构中提供较长的电池寿命。

开关电源振按荡方式分，可以分为自激式和它激式两种，自激式是无须外加信号源能自行振荡，自激式完全可以把它看作是一个变压器反馈式振荡电路，而它激式则完全依赖于外部维持振荡，在实际应用中它激式应用比较广泛。根据激励信号结构分类；可分为脉冲调宽和脉冲调幅两种，脉冲调宽是控制信号的宽度，也就是频率，脉冲调幅控制信号的幅度，两者的作用相同都是使振荡频率维持在某一范围内，达到稳定电压的效果，变压器的绕组一般可以分成三种类型，一组是参与振荡的初级绕组，一组是维持振荡的反馈绕组，还有一组是负载绕组在家用电器中使用的开关电源，将220V的交流电经过桥式整流，变换成300V左右的直流电，滤波后进入变压器后加到开关管的集电极进行高频振荡，反馈绕组反馈到基极维持电路振荡，负载绕组感应的电信号，经整流、滤波、稳压得到的直流电压给负载提供电能。负载绕组在提供电能的同时，也肩负起稳定电压的能力，其原理是在电压输出电路接一个电压取样装置，监测输出电压的变化情况，及时反馈给振荡电路调整振荡频率，从而达到稳定电压的目的，为了避免电路的干扰，反馈回振荡电路的电压会用光电耦合器隔离。大多数开关电源有待机电路，在待机状态开关电源还在振荡，只是频率比正常工作时要低。

电压模式控制优缺点

电压模式控制的优点：

     ①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声裕量。

     ②占空比调节不受限制。

     ③对于多路输出电源，它们之间的交互调节效应较好。

     ④单一反馈电压闭环设计、调试比较容易。

     ⑤对输出负载的变化有较好的响应调节。

     电压模式控制的缺点：

     ①对输入电压的变化动态响应较慢。

     ②补偿网络设计本来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化使其更为复杂。

     ③输出LC滤波器给控制环增加了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增加一个零点进行补偿。

     ④在传感及控制磁芯饱和故障状态方面较为麻烦复杂。改善加快电压模式控制瞬态响应速度的方法有二种：

     一是增加电压误差放大器的带宽，保证具有一定的高频增益。但是这样比较容易受高频开关噪声干扰影响，需要在主电路及反馈控制电路上采取措施进行抑制或同相位衰减平滑处理。

     另一方法是采用电压前馈模式控制PWM技术。用输入电压对电阻电容（RFF、CFF）充电产生的具有可变化上斜波的三角波取代传统电压模式控制PWM中振荡器产生的固定三角波。因为此时输入电压的变化能立刻在脉冲宽度的变化上反映出来，因此该方法对输入电压的变化引起的瞬态响应速度明显提高。对输入电压的前馈控制是开环控制，目的为了增加对输入电压变化的动态响应速度。对输出电压的控制是闭环控制。因而，这是一个有开环和闭环构成的双环控制系统。

误差放大器的作用

电压模式控制PWM是开关稳压电源发展起就采用的一种控制方法。电压模式控制只有一个电压反馈闭环，采用脉冲宽度调制法，即将电压误差放大器采样放大的慢变化的直流信号与恒定频率的三角波上斜波相比较，通过脉冲宽度调制原理，得到当时的脉冲宽度。

     逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加，主要缺点是暂态响应慢，当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时，因为有较大的输出电容C及电感L相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才能传至PWM比较器将脉宽展宽。这两个延时滞后作用是暂态响应慢的主要原因。以下是误差运算放大器的作用：

     1、将输出电压与给定电压的差值进行放大及反馈，保证稳态时的稳压精度。该运放的直流放大增益理论上为无穷大，实际上为运放的开环放大增益。

     2、将开关电源主电路输出端的附带，有较宽频带开关噪声成分的直流电压信号转变为具有一定幅值的比较“干净”的直流反馈控制信号（VE）。即保留直流低频成分，衰减交流高频成分。因为开关噪声的频率较高，幅值较大，高频开关噪声衰减不够的话，稳态反馈不稳；高频开关噪声衰减过大的话，动态响应较慢。虽然互相矛盾，但是对电压误差运算放大器的基本设计原则仍是“低频增益要高，高频增益要低”。

     3、对整个闭环系统进行校正，使得闭环系统稳定工作。

开关电源PCB设计原则

PCB设计的两个原则是：功率线要宽短，系统地接一点。印制线宽短可减小印制线的电阻和电感，从而减小电路的损耗和噪音。单点接地可使噪音源与敏感的控制电路隔离。

在所有的开关电源中，都有四个主要的电流环。两个环传导着幅度大的AC电流，即功率开关AC电流环和输出整流器AC电流环。典型情况下，这些电流都是脉冲电流，峰值高，di/dt非常高。另外两个电流环是输入源电流环和输出负载电流环，载的是低频电流。

对于功率开关AC电流环，电流通过电感或变压器绕组流过输入滤波电容，。类似的，输出整流器电流环的电流流过电感或变压器次边绕组，到输出滤波电容。在开关电源里，滤波电容只是在需要时提供或吸收大的AC电流。PCB印制线应尽可能的宽短，最大限度地减小印制线电阻和电感的影响。布线时应首先将这些线布出来。

开关电源模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力表现为过电压、过电流毛刺。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

通过对电子书和视频的学习，我了解到：

 DC/DC变换器分以下五种：Buck电路，Boost电路，Buck－Boost电路，Cuk电路，LDO电路。 1、Buck变换器：也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM信号。图中的电容和电感是起滤波作用的，而二极管是做续流用的。通过PWM驱动开关管来实现有具有占空比的输入电压，再经过滤波电路滤波，最后得到斩波后的低压直流输出。是一种输出电压小于输入电压的DC/DC变换器。 2、Boost变换器：也称升压式变换器，是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。 开关管Q也为PWM控制方式。当开关管Q关闭，输入电压经过电感直接流向地。当开关管Q瞬间打开，电感的电流需要维持原来的大小和方向，所以流入右边的二极管并给电容充电。当开关管Q再次关闭，电感恢复到原来的电流，而电容的电压由于有二极管的阻拦，不能向左放电，所以保持高电压。重复以上步骤，可以持续向电容充电，所以电容的电压就会持续升高。 3、Buck/Boost变换器：也称升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但其输出电压的极性与输入电压相反。Buck/Boost变换器可以看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。

如果输入电压和输出电压很接近，最好是选用LDO稳压器，可达到很高的效率。所以，在把锂离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最後有百分之十是没有使用，LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长，同时噪音较低。  如果输入电压和输出电压不是很接近，就要考虑用开关型的DCDC了，因为从上面的原理可以知道，LDO的输入电流基本上是等于输出电流的，如果压降太大，耗在LDO上能量太大，效率不高

DC-DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC-DC转换器的优点是效率高、可以输出大. 电流、静态电流小。随著集成度的提高，许多新型DC-DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器。但是，这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。  近几年来，随著半导体技术的发展，表面贴装的电感器、电容器、以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低，体积越来越小。由于出现了导通电阻很小的MOSFET可以输出很大功率，因而不需要外部的大功率FET。例如对于3V的输入电压，利用芯片上的NFET可以得到5V/2A的输出。其次，对于中小功率的应用，可以使用成本低小型封装。另外，如果开关频率提高到1MHz，还能够降低成本、可以使用尺寸较小的电感器和电容器。有些新器件还增加许多新功能，如软启动、限流、PFM或者PWM方式选择等。  总的来说，升压是一定要选DCDC的，降压，是选择DCDC还是LDO，要在成本，效率，噪声和性能上比较

开关电源基础知识对同步和非同步的降压电路给出了详细介绍, 并比较其优缺点. 非常实用.

价格方面一般是非同步方式占优, 在普遍应用中除了非常轻载, 同步降压的效率优于非同步. 而非同步适用于高电压输入的场合, 同步降压控制比较复杂, 而且设计得不好, 还可能由于上下管直通, 引起电源的可靠性问题.

综上所述, 同步,非同步选择要综合考虑. 按需选择.

开关电源基础知识对隔离和非隔离的电源电路也给出了详细介绍.

很多新人在开始接触电源时经常会问为什么有的电源设计要隔离, 而有的设计又是非隔离的, 这个章节给出了很好的回答.

其实最最重要的因数应该是安全方面的考虑. 其次隔离方案能消除接地环路以消除相互间的噪声干扰, 最后隔离还能避免和主接地发生冲突.

但是隔离方案的成本以及体积, 重量一般都和超过非隔离的方案. 因此还是要按需选用.

正激反激隔离变换器的优缺点比较.

文中从多方面给出了比较. 这里只取出正激和反激不同的地方.

第一: 反激变换器由buck boost电路衍生而来, 正激电路由buck电路插入变压器而产生。

第二：反激变换器元件少于正激变换器，相对成本也低

第三：正激变换器需要磁复位电路，相对复杂。

第四：反激变换器无输出电感，需要较大的输出滤波电容。

第五：反激变换器一般应用于小功率电源，而正激可使用小到中等功率。

第六：反激变换器容易做到多输出

第七：反激变换器可能由于右半平面零点的缘故难以调整环路稳定性。

脉宽调制和脉冲频率调制的学习

感觉中电源中脉宽调制非常常用，而脉冲频率调制比较少见到。但是近来由于软开关的广泛应用和对待机功耗要求的提高，脉冲频率调制电源也应用越来越多了。

脉宽调制PWM是固定频率，调节占孔比的方式。而脉冲频率调制PFM是采用固定开通或者关断时间而调解开关频率来调节电源的方式。

脉宽调制在中，重载时有比较高的效率，但轻载效率是其弱项，其动态相应需要依靠良好的反馈设计。

而脉冲频率调制在轻载时也具有高效率，而且工作无须补偿器设计。但是其频谱很宽，EMI比较难以搞定。

比较系统的简述啦一些电源类产品的基础知识，很好的罗列出一些基本的公式和一些基础概念，对于刚涉入电源行业的人来说这是个不错的资料。

稳固的基础知识是延生自己跟高深技术的基础，这本资料能很好的激发想象力去分析一些更复杂的电路，当然还有一些笔误的地方还是得加以修正才能不至于误解读者，总之是一本很好的资料，有必要的图例跟容易读懂理解。

我们一般设计的方案都是正输出电压，即便是负输出电压，也通常是一路路负输出。视频中介绍了一种3路负输出的CUK变换器。这个是非常奇特的。方案通过加权采样，把交叉调整率控制在5%。 Cuk 转换器的确非常适用于这种应用。具有以下特点：1)无隔离；2)正-负电压转换；3)多输出；4)良好的交叉调节；5)高效率；以及6)低成本/最少组件数量。 以后的设计中会考虑到这种拓扑的特殊应用。