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生产|6大常见电源设计电源电路，开关电源技术工程师必需专业知识秘笈

电子信息技术的飞速发展推动了电源技术这一领域的飞速前进，同时也给电源工程技术人员带来了前所未有的机遇和挑战，小到家用电器，大到大型电力行业所用的仪器设备，无不需要电源来提供能源，这也更需要大量具有电源专业知识水平的工程师来完成设计和开发。
而电源工程师主要是指从事开关、通讯、设备等电源的设计与研发工作的相关人员。
那么，一个成熟的电源工程师是怎样工作的呢？主要有十点：
一：接过电源设计要求！评估成本，定可行性方案。
二：根据客户报价！给定大体的元件成本与生产成本，可行性电路。
三：构想出原理图！确定所选取的功率管，变压器，最稳定最简单生产又方便的原理方案。
四：根据原理图，客户给定的样板要求或外壳要求设计PCB。
五：根据原理图，装配合适元件，对电器参数调整。让本机在最低要求下能正常工作。
六：上负载测试，功率达80测式，检查输出波形，电压要求，电磁性能，功率管温度，电压稳定度，转换效率。在这一个程中，对电子元件进行合适的参数调整。
七：强化测试！也就是超负何，短路，低压，过压，强温，防震等测试。
八：根据样板确定原理图准确的参数，定好方位图，物料图，发给生产部，仓管，跟单员，对样板进行小批量生产。
九：对样板进行严格测试，各种性能OK，由业务员发给客户评估。OK了，可以量产。
十：以后生产对项目进行跟踪，改良，以最短时间，最好质量给客户出货。
作为一名合格的电源工程师平时工作经验的积累很重要，但同时也应该提高理论水平，通过积累几个常用的电源电路，说不定下次就能用上，真是学习吧！
1、反激式电源中的铁氧体磁放大器对于两个输出端都提供实际功率的双路输出反激式电源来说，当电压达到12V时会进入零负载状态，而无法在5%限度内进行调节。线性稳压器是一个可实行的解决方案，但由于价格昂贵且会降低效率，仍不是理想的解决方案。
我们建议的解决方案是在12V输出端使用一个磁放大器，即便是反激式拓扑结构也可使用。为了降低成本，建议使用铁氧体磁放大器。然而，铁氧体磁放大器的控制电路与传统的矩形磁滞回线材料的控制电路有所不用。铁氧体的控制电路可吸收电流以便维持输出端供电。该电路已经过全面测试。变压器绕组设计为5V和13V输出。该电路在实现12V输出±5%调节的同时，甚至还可以达到低于1W的输入功率。
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图1
2、使用现有的消弧电路提供过流保护考虑一下5V2A和12V3A反激式电源。该电源的关键规范之一便是当12V输出端达到空载或负载极轻时，对5V输出端提供过功率保护。这两个输出端都提出了±5%的电压调节要求。
对于通常的解决方案来说，使用检测电阻会降低交叉稳压性能，并且保险丝的价格也不菲。而现在已经有了用于过压保护的消弧电路。该电路能够同时满足OPP和稳压要求，使用部分消弧电路即可实现该功能。
从图2可以看出，R1和VR1形成了一个12V输出端有源假负载，这样可以在12V输出端轻载时实现12V电压调节。在5V输出端处于过载情况下时，5V输出端上的电压将会下降。假负载会吸收大量电流。R1上的电压下降可用来检测这一大量电流。Q1导通并触发OPP电路。
图2
3、有源并联稳压器与假负载在线电压AC到低压DC的开关电源产品领域中，反激式是目前最流行的拓扑结构。这其中的一个主要原因是其独有的成本效益，只需向变压器次级添加额外的绕组即可提供多路输出电压。
通常，反馈来自对输出容差有最严格要求的输出端。然后，该输出端会定义所有其它次级绕组的每伏圈数。由于漏感效应的存在，输出端不能始终获得所需的输出电压交叉稳压，特别是在给定输出端因其它输出端满载而可能无负载或负载极轻的情况下更是如此。
可以使用后级稳压器或假负载来防止输出端电压在此类情况下升高。然而，由于后级稳压器或假负载会造成成本增加和效率降低，因而它们缺乏足够的吸引力，特别是在近年来对多种消费类应用中的空载和/或待机输入功耗的法规要求越来越严格的情况下，这一设计开始受到冷落。图3中所示的有源并联稳压器不仅可以解决稳压问题，还能够最大限度地降低成本和效率影响。
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图3：用于多路输出反激式转换器的有源并联稳压器。
该电路的工作方式如下：两个输出端都处于稳压范围时，电阻分压器R14和R13会偏置三极管Q5，进而使Q4和Q1保持在关断状态。在这样的工作条件下，流经Q5的电流便充当5V输出端很小的假负载。
5V输出端与3.3V输出端的标准差异为1.7V。当负载要求从3.3V输出端获得额外的电流，而从5V输出端输出的负载电流并未等量增加时，其输出电压与3.3V输出端的电压相比将会升高。由于电压差异约超过100mV，Q5将偏置截止，从而导通Q4和Q1并允许电流从5V输出端流到3.3V输出端。该电流将降低5V输出端的电压，进而缩小两个输出端之间的电压差异。
Q1中的电流量由两个输出端的电压差异决定。因此，该电路可以使两个输出端均保持稳压，而不受其负载的影响，即使在3.3V输出端满载而5V输出端无负载这样最差的情况下，仍能保持稳压。设计中的Q5和Q4可以提供温度补偿，这是由于每个三极管中的VBE温度变化都可以彼此抵消。二极管D8和D9不是必需的器件，但可用于降低Q1中的功率耗散，从而无需在设计添加散热片。


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