开关电源的最优设计概念

最新更新时间:2012-09-26来源: 维库电子关键字:开关电源  最优设计 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  开关电源的设计可以分为可行设计和最优设计两大类。

  所谓可行设计是指根据电路的基本原理,推导出开关电源的一些计算公式,并根据以往的设计和使用的经验数据对开关电源进行初步设计,然后通过实验反复修正,最后得到满足给定性能指标要求的设计,这种设计是可以应用的(即按照这种设计做出的开关电源是可以使用的),称为可行设计,可行设计是一种估算与试探相结合的设计方法。按照这种设计方法所得的结果不可能是(从某种意义上来说)最优设计。

  所谓最优设计(也称为优化设计)是数学规化方法在设计中的应用。数学规化是一种求解函数极值(即最大值或最小值,也称为最优值)的数学方法。按照所能求解问题的性质(如函数为线性或非线性,并且求函数极值时有线性或非线性约束限制等)可以分为线性规划或非线性规划等。对于大多数的工程优化问题(包括开关电源的优化设计问题)是非线性问题,因此工程优化设计的基本方法是非线性规划,即将设计问题转化为求解一个非线性函数的极值问题,并且在求解时还要受到一些线性或非线性的约束限制。由于设计时所要确定的最优参数不止一个,因此最优设计要求求解一个多变量非线性函数的极值,并满足若干个等式或不等式非线性(或线性)约束。由此可知,即使只需确定两个最优参数,也无法用手算(或借助于计算器)求解开关电源的最优设计问题。设计优化问题只能依靠计算机求解。因此工程优化方法即是一种数学方法,也是一种计算机辅助寻优(Computer Aided Optimiza-tlON Design,CAOD)方法。应用这种方法设计开关电源时,要求设计者不仅具有数学规划的知识,还应具有计算机编程、计算机应用和开关电源的计算机仿真方面的知识。根据设计对象的不同,最优设计可能是重量最小、效率最高(损耗最小)或速度最快,总之是某个性能指标或经济指标最好的设计。当然这种设计也一定是可行的。

关键字:开关电源  最优设计 编辑:探路者 引用地址:开关电源的最优设计概念

上一篇:开关电源的主要性能指标
下一篇:开关电源热设计的强制通风、金属PCB和元件布置

推荐阅读最新更新时间:2023-10-17 15:04

开关电源组成及工作原理
   电源 是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于 开关电源 内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%~30%,故目前它已成为 稳压电源 的主流产品。   一、开关电源的组成   开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成(见图)   1、主电路   冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。   输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。   整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。   逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。  
[电源管理]
开关电源的数字控制实现方案
尽管业内不少人都认为,模拟和数字技术很快将争夺电源调节器件控制电路的主导权,但实际情况是,在反馈回路控制方面,这两种技术看起来正愉快地共存着。 的确,许多电源管理供应商都提供了不同的方案。一些数字控制最初的可编程优势现在甚至在采用模拟反馈回路的控制器和稳压器中也有了。当然,数字电源还是有一些吸引人之处。 本文主要讨论脉冲宽度调制(PWM)、脉冲密度调制(PDM)和脉冲频率调制(PFM)开关稳压器和控制器IC。其中一些集成了控制实际开关的一个或多个晶体管的驱动器,另一些则没有。还有一些甚至集成了开关FET,如果它们提供合适的负荷的话。因此,数字还是模拟的问题取决于稳压器的控制回路如何闭合。 图1显示了两种最常见的PW
[电源管理]
光耦在开关电源中的应用
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。 图 1 从图 1可以看出,光耦的主要参数有: 1、电流传输比CTR:,发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。 2、绝缘耐压(透光绝缘层):指光耦保护相关电路及自身免受高压导致的物理损坏能力。
[电源管理]
光耦在<font color='red'>开关电源</font>中的应用
基于UC3842彩显开关电源的优化改进
现今普遍利用 UC3842 集成块组成高性能电流型 开关电源 控制电路,适合离线式开关 稳压电源 或DC-DC转换器电路,较低的启动电流(I 1mA),自动补偿,增强负载响应,欠压锁定输出,而且最大工作频率高达500KHZ。 由UC3842组成的彩显开关电源电路原理分析 UC3842是一种新型PWM脉宽UC3842调制集成电路,内含脉冲信号发生器、稳压电路、脉宽调整电路、电压和电流检测电路等;是一种单端隔离电流型脉冲宽度调制集成电路。由UC3842组成的开关电源典型应用电路如图1所示,该电路主要由消磁电路,输入电网抗干扰电路,交流变直流电路,电压变换电路,稳压控制电路,开关电源频率锁定电路等部分组成。 (1)启动振荡电路
[电源管理]
基于UC3842彩显<font color='red'>开关电源</font>的优化改进
LM5021开关电源控制器简介
  LM5021开关电源控制器是一款大范围(85-265V)高压输人开关电源控制器。内含软启动电路、振荡电路、软驱动电路、最大占空比限制(80%)电路、轻载比较器、过流比较器、重载监测过负载工作模式切换电路。图I是内部电路框图。LM5021采用SOP-8或DIP-8两种封装。附表是LM5021的引脚功能。   需说明的是,从外部输人时钟信号时,其时钟信号电压的幅值要大于3.8V,此时⑦脚外接电阻去掉。LM5021的输出电压由开关变压器次级绕组匝数及输出端对地所接分压器和基准电压设定所决定。其额定输出功率为24W,负载调整率为±120mV。图2是用它构成的一款12V便携式充电器电路。
[电源管理]
LM5021<font color='red'>开关电源</font>控制器简介
通信开关电源的电磁兼容性
    1引言     通信开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点,而广泛应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中,是信息技术设备正常工作的动力核心。     随着信息技术的发展,信息技术设备遍布大江南北,从发达的中心城市至偏远山区,为人与人之间的沟通交流及信息传输提供了极大的便利。由于城乡间的差异,通信设备的供电网既有稳定的大电网供电方式,也有独立的小水电供电方式。在小水电站供电方式下,因水量的变化、用户用电量的变化较大及发电设备工作的不稳定,造成电网波形失真严重及电压波动大,同时因配电系统的接线不规范,对通信用开关电源形成了严峻的考验。     铁路通信及电力通信正在
[网络通信]
使用数字荧光示波器调试功率因数校正电路
一、快捷简易地分析带有有源功率因数校正电路的开关电源中的波形   为了获得高功率因数,大多数开关电源设计都采用了有源功率因数校正电路。虽然这一设计可极大提高效率,但也给数字示波器的波形分析带来了许多麻烦。而现在,则可通过装有TDSPWR2功率测量和分析软件的TDS5000系列、TDS7054或TDS7104数字荧光示波器(DPO)大大加快设计和调试工作。   功率因数(PF)在技术方面是指实损耗的功率与视在功率之比,以0~1之间的小数表示。人们很早就知道,PF是正弦电压和电流波形之间的相位差。当AC 负载有电容或电感时,电流波形与电压不同相,而产生不被负载损耗的附加AC电流。这种附加电流可在电力电缆中产生12R的损耗。   当把
[单片机]
使用数字荧光示波器调试功率因数校正电路
必看!论电源中安规电容的重要性
不知道大家有没有过这样的经历:小时候很好奇,什么东西都想碰,去摸插座电源,结果被电到了?小编小时候就做过这样的事情,因为年纪小无知还好奇,被电到了和家长说反而还挨骂。看到这几年触摸插板结果触电而亡的新闻就觉得很揪心。现在想想就小编这个好奇心能活到现在真的不容易,还让父母担心。 电源里有不同的电子元件,打开开关电源可以看到里面有个黄色盒型电子元件和蓝色圆形电子元件,这两个电子元件就是安规电容,黄色盒型的是安规X电容,蓝色圆形的是安规Y电容。那么它们在开关电源里是做什么用的呢?那么我们先来搞清楚什么是安规电容。 安规电容是指外部电源断开后会迅速放电,人触摸不会有触电感,而且安规电容失效后,不会导致电击,不会伤害人体。而普通电容
[嵌入式]
必看!论电源中安规电容的重要性
小广播
最新电源管理文章
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved