电源开发的23个经典问题解答（4-4）！

（接上篇）

问题十五

电源损耗是怎么分布的？MOS管损耗？变压器损耗？变压器除了直流损耗，还有交流损耗怎么算的？

电源损耗一般集中在以下一些方面：1.MOS管的开通损耗及导通损耗。2.变压器的铜损和铁损；3.副边整流管的损耗；4.桥式整流的损耗。5.采样电阻损耗；6.吸收电路的损耗；7.其它损耗：PFC电感损耗，LLC的谐振电感损耗，同步整流的MOS管损耗。等等。。。

针对这些损耗，适当的减小可以提升效率。1.针对MOS管可选用开关速度快的，导通电阻低的，电路上课采用软开关。2.针对变压器：选择合适大小的磁芯，磁 芯太小损耗会大，很难做到铜损和铁损平衡。尤其是铜损不仅有直流损耗还有交流损耗，交流损耗一般比直流损耗还大2倍，因为铜线在高频下的交流阻抗比直流阻 抗大的多，计算时一定要充分估算进去。

问题十六

电源中的热设计，散热器是怎么选择的？散热器设计需要考虑什么？

散热器的设计是开关电源的一个重点，散热器主要是针对我们的发热器件温升过高，需要采用散热器来降低热阻来达到降低温升的作用！

主要发热器件：整流桥，MOS管，整流二极管，变压器，电感等等。

散热器的大小选择一般根据损耗的功率，需要的温升来计算热阻，根据热阻来选择相应面积的散热器 。

当然也需要一些辅助的方式，比如在器件和散热片间涂散热膏，有会有些效果。比较小的空间可采用型材散热，体积小，散热面积大。

特殊器件有特殊的处理：如变压器可将变压器底下的PCB板挖空散热，也可以在变压器上用导热泥贴散热片的方式。电感也可以加铜环散热等等。

问题十七

LLC的输出滤波电容怎么决定的？受哪些因素影响？

输 出滤波电容对输出纹波至关重要，选择合适的滤波电容需要从成本及纹波需求考虑，当然对每种拓扑滤波电容的选取都是按照输出纹波需求，纹波电流所对应的 ESR值来选取对应的电容，当然电容的容量与ESR的关系跟电容的品质也有着很重要的关系，之前已经讨论过其关系式。纹波电压时我们的需求，一般按照 50mv的需求的话，设计留有余量一般选择10mv。（考虑到PCB板滤波效果，电容低温容值降低），纹波电流计算式如下：

问题十八

移相全桥的驱动是什么实现的？何为移相？移相带来什么？

移相全桥目前在中大功率使用中，也是用的很火，受欢迎程度仅次于LLC谐振半桥。之前已经比较过不同拓扑的使用情况，这里就专门介绍下移相全桥的特点。

移相全桥特点一：驱动比较复杂，导致控制电路复杂，成本很高，原因是移相全桥一般有4个MOS，对驱动能力要求很高，一般IC很难做到，需要对驱动能力通过外置MOS管放大使用，又为了加强可靠性一般采用隔离变压器来驱动MOS管。

移 相全桥特点二：移相，为什么要移相，移相带来什么，跟普通全桥有什么区别。移相针对的是同一组的MOS管，让2个MOS管依次导通，可以降低开关损耗。超 前臂桥实现ZVS同时，副边处于续流，原边电流被二极管分担，MOS管电流也很小，近似零电流导通，滞后臂桥可以零电压导通。

移相全桥特点三：工作过程复杂，二个输出功率状态（靠原边提供能量），二个续流状态（靠副边电感及电容提供供能量），四个死区（来分别实现每个MOS管软开通I）

只是为了给新手了解移相全桥，作为开关电源比较重要的拓扑一部分，它的重点和难点在哪里。

问题十九

大功率若追求效率，无桥PFC是怎么实现的？原理是什么？

很 多人都听说过无桥PFC，不过真正使用起来并不很常见，原因是无桥PFC相比普通有桥PFC效率上固然有提升，一般也就在1-2%，若不是追求高效，一般 都不会使用，成本太高。根据无桥PFC的特点，其实整流桥并没有真正省去不用，只是当做交流输入正负半轴的隔离使用，简单来说相当于普通二个PFC，交流 正负半轴各一个，相应的PFC电感也会增加一个，MOS管也会增加一个，驱动IC也会复杂一些，对于大功率为了做高效，检测电阻用变压器绕组来做，可以减 小损耗。之前接触过一个960W用无桥PFC+LLC效率达到96.5%，不过最终因为客户要求输入电压交流和直流都能满足，这时候无桥PFC就不能在直 流下发挥很好的作用就否决了。

问题二十

电力电源中为什么用到三相电?三相三电平是怎么实现，三电平带来了什么？

三相电在电力电源中使用比较多，一般在大功率1KW以上或者上万W的场合。三相电一般采用三相四线，其中一根是零线，四根线相当于能够传输普通二相电三倍的功率，传输功率更大是其最大优势；其次三相电易于产生，目前最常见的三相异步电机，能简单方便产生。

三 相三电平是怎么回事呢，因为三相电不能直接给某些用电设备供电，需要转变成普通的二相电。一般过程，采用三相PFC转换为直流电，直流电然后逆变成二相交 流电。这里面就牵涉到三电平技术，三相电PFC整流出来不是普通正负DC，而是三电平，也就是正DC,零，负DC。从这里也可以看出来采用三电平器件的应 力降低，谐波含量低，开关管损耗也低，这样在高压大功率场合优势就非常突出了。

问题二十一

电源中有很多保护电路，你最多能说几种保护？怎么去实现？

电源的可靠性离不开保护电路，通常有哪些保护电路呢？

1.输入欠压过压很常用，对交流信号采样。

2.输出过压保护，一旦电源开关能锁机对电源可靠性也有帮助。

3.过流保护，有的是采用恒流做过流，有的采用限功率来做过流，当然也可以锁机来做，目的一个可靠性，方法很多种。最可靠的保护一定是锁死而不是打嗝！

4.过温保护，采用热敏对变压器或者是环境温度等方式检测，来反馈给到IC锁机或者打嗝。

5.短路保护，短路可以打嗝，同样也可以锁机。

这些是一般电源常用的，有的可以说是必备的保护电路。所以看好规格书选择合适的IC来做保护功能更方便的保护电路。我用过一款LD7522做反激，这些功能就能很好，可以简单全部的做出来。

问题二十二

一般的LDO和高PSRR的LDO有甚么分别？

这个问题问得非常典型，其实一般的LDO是起到稳定电压的作用，它对温波造成的控制抑制基本集中在10K以下，在典型的 LDO数据手册里面，在10K或是100K以下的 PSR通常是在40DB以下，因为此时的LDO误差放大器基本上已经失去了放大能力。对于实际的需求来说，很多DCDC电源它的温波频率是在几百 K甚至上兆，如果是一个普通的 LDO，对于这样的噪声抑制没有任何能力，它只对声频范围有抑制能力，对于需要射频应用的场合，LDO通常是无能为力的，而高PSR的 LDO则能提供这方面的抑制，所以这也是一个根本上的完全不同的区别。

问题二十三

搞电源不懂市场？你搞的电源何去何从？开发出了没用？替老板赚到钱才有用。

终于到了最后一个问题，电源市场问题一般工程师可能关注的少，注重研发是错误。项目成功不是做出来，而是赚到少的钱。

举个例子：你一年做了三个项目累死累活，赚了100万，另一个人一年就做了一个项目，比做三个项目轻松多了，一年赚了1000万，老板喜欢哪个？

有的人说项目又不是我们选择，怎么知道赚不赚钱，但是赚钱项目的特点我们要熟悉啊，什么样的电源市场上比较火啊，你清楚吗？按照自己公司现有的模式来开发， 有没有和大公司的设计差距啊。不是说项目能不能做出来，而是能不能最优的做出来，其实站在研发角度也就是如何选择最优拓扑，做省方案。

（完结）