电源设计

做了这么些年的开关电源设计，一个很让我心里忐忑的事就是新做的样机进行初次上电，担心炸机。相信很多工程师跟我一样深有体会，把自己的新样机在上电之前检查再检查，生怕哪个地方有焊错焊反搭焊或者说有地方短路，甚至把工作台上都扫得干干净净以防万一。

根据工程师的经验不同，细心程度不同，样机首次通电有一定的炸机概率，并且提心吊胆的。当然“提心吊胆”一词只能用在一部分工程师上，有部分工程师天生不怕炸也不怕做耐压实验时发出的那个“滋滋”的声音，一副脸不变色心不跳的样子（不知道是不是装的）。

炸机很痛苦，尤其这样一个全新样机本就没有调试好参数的电源，本来电源就有可能存在不正常，炸了岂不是更难修理？

为此很多工程师由于设备配置有限，用各种办法经验来避免炸机，比如输入电压慢慢调高边调边看电流的状态，看功率计上的功率变化，一旦形势不对马上断电，这样确实可以避免一些异常情况，但有时手速不够快就炸了。

下面给大家分享一个亲测有效，且成本很低的方法来防止样机首次上电炸机的问题，手头有 ac source 等设备的工程师请忽略！

开关电源在今天的电子产品中几乎是必不可少的部分。其优点就是转换效率高、发热少，针对每一种应用可以有多种选择。开关稳压是通过脉宽调制（PWM）的方式解决热热扩散和效率的问题。在设计开关电源电路的时候需要考虑的因素有很多，价格不应该是唯一的因素。全面地了解到这些因素可以帮助你选择性价比最合适的器件，在这里我们按照重要性列出了设计开关电源的时候关键的7步：

1 输出负载的需求：

开关DC-DC的输出端需要实现的电压和常规电流显然是设计中非常重要的因素。元器件数据手册只是给出了部分的信息，你需要计算系统需要开关电源提供的最大输出功率，以保证你选用的器件能够提供安全的运行并有一定的余量。

同一个型号的器件经常会有不同的封装，每种封装的热性能是不同的，输出的能力也就不一样。不同的封装有不同的热阻，有的封装在处理热扩散方面比较有优势。选择封装的时候需要考虑产品空间的要求，同时也要考虑到可制造性、总体的气流以及电路板的布局。一般有限的空间或封装需要非常紧凑的设计，需要对在不影响产品其它部分的情况下如何散热进行认真的评估，即热量要被正确释放，才不会影响产品的其它部分，因为由于热量导致的温度梯度会带给超低噪声电路、高性能系统、光学电路一系列的性能问题。

在现代电子产业中，贴片电阻经常是电子产品内部最多的器件，而它们却又经常被我们所忽视，导致各种不可预测的产品故障出现。电源设计中，电阻的选型以及布局也至关重要，本文将为你介绍电源设计中的电阻细节。

也许你曾经试过，产品在客户使用一段时间后，电路却无缘无故失效，电路有可能看起来完好无损，也可能烧毁了一大片。在你绞尽脑汁都找不到问题的时候，不妨先将目光放到那些小小的贴片电阻上面。

两个关键参数和降额曲线

先来看看某厂家五种常用封装电阻的参数表。其中表中有两个值：额定工作电压和最大工作电压。

光耦在电路中的主要作用就是实现光电转换、实现隔离，避免输入、输出之间发生互相干扰的情况。在不同的开关电源设计过程中，光耦的作用也是有所不同，与TL431结合使用，是开关电源业界减少控制成本最好的方法。

一、光耦的基本参数

图 1中的光耦内部结构由基本的三部分组成：发光二级管、透光绝缘层、光电三极管。通过发光二极管发光，穿透绝缘层到光电转换三极管，实现电流的传输、隔离特性。

从图 1可以看出，光耦的主要参数有：

具有丰富功能的ISL68300和ISL68301为FPGA、DSP、ASIC以及网络处理器提供高达八相、超过240A的电源性能

全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社（TSE：6723）今日宣布推出两款符合 PMBus™ 标准的全数字 DC/DC 控制器，可提供单输出负载点（POL）转换，适用于FPGA、DSP、ASIC、网络处理器和通用的系统供电。集成 MOSFET 驱动器的 ISL68300 控制器以及内置 PWM 输出的 ISL68301 控制器简化了数据中心、有线/无线通信以及工厂自动化设备的电源设计。ISL68300 可以直接驱动外置MOSFET，而 ISL68301 则可以与瑞萨电子的智能功率级或 DrMOS 功率级搭配使用，打造出一个完整的稳压器解决方案。

ISL68300和ISL68301数字控制器具有一条高速均流总线，这条总线能够以8相240A+ 的均流配置状态与8个控制器并联。两款控制器均采用瑞萨电子的数字ChargeMode™控制调制，可在单个开关周期内响应负载瞬变，并提供固有、稳定的控制环路，无需外部补偿。这种调制架构显著降低了对输出电容的要求，并最大限度地降低了输出电压下冲和过冲。

MOSFET因导通内阻低、开关速度快等优点被广泛应用于开关电源中。MOSFET的驱动常根据电源IC和MOSFET的参数选择合适的电路。下面一起探讨MOSFET用于开关电源的驱动电路。

在使用MOSFET设计开关电源时，大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。但很多时候也仅仅考虑了这些因素，这样的电路也许可以正常工作，但并不是一个好的设计方案。更细致的，MOSFET还应考虑本身寄生的参数。对一个确定的MOSFET，其驱动电路，驱动脚输出的峰值电流，上升速率等，都会影响MOSFET的开关性能。

当电源IC与MOS管选定之后，选择合适的驱动电路来连接电源IC与MOS管就显得尤其重要了。

一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求：

1.开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。
2.开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。
3.关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。
4.驱动电路结构简单可靠、损耗小。
5.根据情况施加隔离。