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设计好开关电源需要了解的问题

许多不使用设计的工程师会担心这一点，例如开关电源干扰，PCB布局问题，组件参数和类型选择。 实际上，只要您了解，使用开关电源的设计还是很方便的。

1.开关电源通常包含开关电源操纵器和输出。 一些操纵器将MOSFET集成到芯片中，这使得它更易于使用并简化了PCB设计，但降低了设计灵敏性。 一些。
2.开关操纵器基本上是一个闭环反馈操纵系统，因此通常有一个用于反馈输出电压的采样电路和一个用于反馈环路的操纵电路。 因此，这部分的设计是为了确保精确的采样电路并操纵反馈的深度，因为如果反馈环路的响应太慢，则会对瞬态响应能力产生很大影响。

3.输出部分的设计包含输出电容，输出电感，MOSFET等。这些器件的选择基本上是为了在性能和成本之间取得平衡。 例如，高开关频率可以使用较小的电感值（这意味着较小的封装和较低的成本），但是高开关频率将增加对MOSFET的干扰和开关损耗，从而降低效率。 开关频率低的结果相反。
4.输出电容器的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也很关键。 较小的ESR可以减少输出纹波，但是电容器的成本将增加，而优质电容器将很昂贵。 还应注意，开关电源操纵器的驱动功率不能很好地驱动太多的MOSFET。
二，调试开关电源
对于调试开关电源，这些经验可以作为参考
1.电源电路的输出通过低电阻大功率电阻器连接到板上，因此可以先调试电源电路而无需焊接电阻器，从而幸免了后续电路的影响。
2.一般来说，开关操纵器是一个闭环系统。 如果输出衰减超过闭环可控范围，则开关电源将异样工作，因此这种情况需要认真检查反馈和采样电路。 非常是，如果使用ESR值较大的输出电容器，则会产生大量的电源纹波，这也会影响开关电源的工作。
3.对于接地
初引入接地技术是为了预防设备被雷击或其他爱护措施击中。 目的是通过避雷针将雷电产生的雷电流引入地面，从而爱护建筑物。 同时，接地也是爱护人身安全的有效手段。 当由于某种原因引起的相线（例如，绝缘不良，老化线等）接触设备外壳时，设备外壳中可能会产生危险电压。 产生的故障电流将通过PE线流到地面，从而起到爱护作用。
1.接地的定义
在现代接地概念中，对于线路工程师而言，该术语通常表示“线路电压的参考点”。 对于系统设计人员而言，通常是机柜或机架。 对于电气工程师来说，它是绿色的。 安全接地或接地的含义。 更笼统的定义是“接地是电流返回其源极的低阻抗通道”。 注意，要求是“低阻抗”和“路径”。
2.通用地面符号
PE，PGND，FG爱护性接地或机箱； BGND或DC-RETURN-DC-48V（24V）电源（电池）返回； GND工作地； DGND-数字地； AGND-模拟地LGND-防雷地
3.接地方式
接地方法很多，包含单点接地，多点接地和混合接地。 单点接地分为串联单点接地和并联单点接地。 一般而言，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间的接地有所不同，而低频（f10MHz）电路则需要多点接地或多层板（完整的接地层）。
四，模拟和数字
模拟和数字信号都应流回地面，因为数字信号变化很快，因此数字地面上产生的噪声将特别大，并且模拟信号需要洁净的参考材料。 如果将模拟地和数字地混合在一起，则噪声会影响模拟信号。
1.单板上的信号线接地
对于一般设备，近的地面是好的。 在使用具有完整接地平面的多层板设计之后，很简单将常规信号接地。 基本原理是确保走线的连续性并减少通孔的数量； 靠近接地平面或电源平面等。
2.单板接口设备接地
某些板将具有外部输入和输出接口，例如串行端口连接器，网络端口RJ45连接器等。如果它们未正确设计为接地，则将影响正常操作。 例如，网络端口互连错误代码并丢失。 数据包等将成为外部电磁干扰的来源，并且板内部的噪声将被发送到外部。 一般来说，分开的接口地线是分开的，并通过细线连接到信号地线，并且可以串联连接0欧姆或更小的电阻。 细线可用于阻挡信号接地和接口接地之间的噪声。 类似地，还必须认真考虑接口的接地和接口电源的滤波。

3.屏蔽层
屏蔽电缆的屏蔽层必须连接到板的接口接地，而不是信号接地。 这是由于信号地上的各种噪声。 如果屏蔽层连接到信号接地，则噪声电压将沿屏蔽层驱动共模电流。 干扰，因此设计不良的电缆通常是电磁干扰的大噪声源。 当然，前提是接口也必须特别洁净。
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