mosfet裸片，如何減少電源損耗實(shí)現(xiàn)電源效率最大化

來源：整理時(shí)間：2023-08-26 00:31:19 編輯：智能門戶手機(jī)版

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1，如何減少電源損耗實(shí)現(xiàn)電源效率最大化
2，開關(guān)電源中選用mos管時(shí)要注意哪些參數(shù)
3，MOS管選擇注重的參數(shù)有哪幾項(xiàng)
4，如何為電源選擇正確的工作頻率
5，開關(guān)電源上面的MOS管要怎么選擇要注意哪些參數(shù)有什么好的方
6，我應(yīng)該如何開始電路設(shè)計(jì)的工作

1，如何減少電源損耗實(shí)現(xiàn)電源效率最大化

這種優(yōu)化可產(chǎn)生一個(gè)有趣的結(jié)果。當(dāng)輸出電流等于如下表達(dá)式時(shí)，效率將會(huì)最大化。需要注意的第一件事是，a1 項(xiàng)對(duì)效率達(dá)到最大時(shí)的電流不產(chǎn)生影響。這是由于它與損耗相關(guān)，而上述損耗又與諸如二極管結(jié)點(diǎn)的輸出電流成比例關(guān)系。因此，當(dāng)輸出電流增加時(shí)，上述損耗和輸出功率也會(huì)隨之增加，并且對(duì)效率沒有影響。需要注意的第二件事是，最佳效率出現(xiàn)在固定損耗和傳導(dǎo)損耗相等的某個(gè)點(diǎn)上。這就是說，只要控制設(shè)置 a0 和 a2 值的組件，便能夠獲得最佳效率。還是要努力減小 a1 的值，并提高效率?？刂圃擁?xiàng)所得結(jié)果對(duì)所有負(fù)載電流而言均相同，因此如其他項(xiàng)一樣沒有出現(xiàn)最佳效率。a1 項(xiàng)的目標(biāo)是在控制成本的同時(shí)達(dá)到最小化。表 1 概括總結(jié)了各種電源損耗項(xiàng)及其相關(guān)損耗系數(shù)，該表提供了一些最佳化電源效率方面的折中方法。例如，功率 MOSFET 導(dǎo)通電阻的選擇會(huì)影響其柵極驅(qū)動(dòng)要求及 Coss 損耗和潛在的緩沖器損耗。低導(dǎo)通電阻意味著，柵極驅(qū)動(dòng)、Coss 和緩沖器損耗逆向增加。因此，您可通過選擇 MOSFET 來控制 a0 和 a2。壓;它們還包含兩組低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)，負(fù)責(zé)提供電源給鎖相回路 (PLL) 和SRAM或處理器的其它功能模塊。這些器件還有許多功能未列在表中，例如后備電池支持、I2C界面和重置功能。表 1 損耗系數(shù)及相應(yīng)的電源損耗損耗系數(shù)舉例a0偏壓損耗 Coss 損耗內(nèi)核損耗緩沖器損耗柵極驅(qū)動(dòng)損耗 a1二級(jí)管結(jié)點(diǎn)損耗開關(guān)損耗逆向恢復(fù)損耗 SR 停滯時(shí)間損耗 a2FFT 電阻損耗繞組損耗漏電感損耗蝕刻損耗電容器紋波 | 損耗電流感應(yīng)損耗代數(shù)式下一位將最佳電流代回到效率方程式中，解得最大效率為：需要最小化該表達(dá)式中的最后兩項(xiàng)，以最佳化效率。a1 項(xiàng)很簡(jiǎn)單，只需對(duì)其最小化即可。末尾項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)部分優(yōu)化。如果假設(shè) MOSFET 的 Coss 和柵極驅(qū)動(dòng)功率與其面積相關(guān)，同時(shí)其導(dǎo)通電阻與面積成反比，則可以為它選擇最佳面積(和電阻)。圖 1 顯示了裸片面積的優(yōu)化結(jié)果。裸片面積較小時(shí)，MOSFET 的導(dǎo)通電阻變?yōu)樾氏拗破?。隨著裸片面積增加，驅(qū)動(dòng)和 Coss 損耗也隨之增加，并且在某一點(diǎn)上變?yōu)橹饕獡p耗組件。這種最小值相對(duì)寬泛，從而讓設(shè)計(jì)人員可以靈活控制已實(shí)現(xiàn)低損耗的 MOSFET 成本。當(dāng)驅(qū)動(dòng)損耗等于傳導(dǎo)損耗時(shí)達(dá)到最低損耗。

沒看懂什么意思？

如何減少電源損耗實(shí)現(xiàn)電源效率最大化

2，開關(guān)電源中選用mos管時(shí)要注意哪些參數(shù)

耐壓，電流，導(dǎo)通內(nèi)阻。

在oring fet應(yīng)用中，mos管的作用是開關(guān)器件，但是由于服務(wù)器類應(yīng)用中電源不間斷工作，這個(gè)開關(guān)實(shí)際上始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。其開關(guān)功能只發(fā)揮在啟動(dòng)和關(guān)斷，以及電源出現(xiàn)故障之時(shí) 。　　相比從事以開關(guān)為核心應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員，oring fet應(yīng)用設(shè)計(jì)人員顯然必需關(guān)注mos管的不同特性。以服務(wù)器為例，在正常工作期間，mos管只相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體。因此，oring fet應(yīng)用設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的是最小傳導(dǎo)損耗?！　〉蛂ds(on) 可把bom及pcb尺寸降至最小　　一般而言，mos管制造商采用rds(on) 參數(shù)來定義導(dǎo)通阻抗;對(duì)oring fet應(yīng)用來說，rds(on) 也是最重要的器件特性。數(shù)據(jù)手冊(cè)定義rds(on) 與柵極 (或驅(qū)動(dòng)) 電壓 vgs 以及流經(jīng)開關(guān)的電流有關(guān)，但對(duì)于充分的柵極驅(qū)動(dòng)，rds(on) 是一個(gè)相對(duì)靜態(tài)參數(shù)。　　若設(shè)計(jì)人員試圖開發(fā)尺寸最小、成本最低的電源，低導(dǎo)通阻抗更是加倍的重要。在電源設(shè)計(jì)中，每個(gè)電源常常需要多個(gè)oring mos管并行工作，需要多個(gè)器件來把電流傳送給負(fù)載。在許多情況下，設(shè)計(jì)人員必須并聯(lián)mos管，以有效降低rds(on)。　　需謹(jǐn)記，在 dc 電路中，并聯(lián)電阻性負(fù)載的等效阻抗小于每個(gè)負(fù)載單獨(dú)的阻抗值。比如，兩個(gè)并聯(lián)的2ω 電阻相當(dāng)于一個(gè)1ω的電阻。因此，一般來說，一個(gè)低rds(on) 值的mos管，具備大額定電流，就可以讓設(shè)計(jì)人員把電源中所用mos管的數(shù)目減至最少?！　〕藃ds(on)之外，在mos管的選擇過程中還有幾個(gè)mos管參數(shù)也對(duì)電源設(shè)計(jì)人員非常重要。許多情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該密切關(guān)注數(shù)據(jù)手冊(cè)上的安全工作區(qū)(soa)曲線，該曲線同時(shí)描述了漏極電流和漏源電壓的關(guān)系?；旧?，soa定義了mosfet能夠安全工作的電源電壓和電流。在oring fet應(yīng)用中，首要問題是：在"完全導(dǎo)通狀態(tài)"下fet的電流傳送能力。實(shí)際上無需soa曲線也可以獲得漏極電流值?！　∪粼O(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)熱插拔功能，soa曲線也許更能發(fā)揮作用。在這種情況下，mos管需要部分導(dǎo)通工作。soa曲線定義了不同脈沖期間的電流和電壓限值。　　注意剛剛提到的額定電流，這也是值得考慮的熱參數(shù)，因?yàn)槭冀K導(dǎo)通的mos管很容易發(fā)熱。另外，日漸升高的結(jié)溫也會(huì)導(dǎo)致rds(on)的增加。mos管數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定了熱阻抗參數(shù)，其定義為mos管封裝的半導(dǎo)體結(jié)散熱能力。rθjc的最簡(jiǎn)單的定義是結(jié)到管殼的熱阻抗。細(xì)言之，在實(shí)際測(cè)量中其代表從器件結(jié)(對(duì)于一個(gè)垂直mos管，即裸片的上表面附近)到封裝外表面的熱阻抗，在數(shù)據(jù)手冊(cè)中有描述。若采用powerqfn封裝，管殼定義為這個(gè)大漏極片的中心。因此，rθjc 定義了裸片與封裝系統(tǒng)的熱效應(yīng)。rθja 定義了從裸片表面到周圍環(huán)境的熱阻抗，而且一般通過一個(gè)腳注來標(biāo)明與pcb設(shè)計(jì)的關(guān)系，包括鍍銅的層數(shù)和厚度。

開關(guān)電源中選用mos管時(shí)要注意哪些參數(shù)

3，MOS管選擇注重的參數(shù)有哪幾項(xiàng)

1、負(fù)載電流IL ——它直接決定于MOSFET的輸出能力；2、輸入—輸出電壓——它受MOSFET負(fù)載占空比能力限制；3、開關(guān)頻率FS——參數(shù)影響MOSFET開關(guān)瞬間的耗散功率；4、 MOS管最大允許工作溫度——這要滿足系統(tǒng)指定的可靠性目標(biāo)。

在oring fet應(yīng)用中，mos管的作用是開關(guān)器件，但是由于服務(wù)器類應(yīng)用中電源不間斷工作，這個(gè)開關(guān)實(shí)際上始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。其開關(guān)功能只發(fā)揮在啟動(dòng)和關(guān)斷，以及電源出現(xiàn)故障之時(shí) ?！　∠啾葟氖乱蚤_關(guān)為核心應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員，oring fet應(yīng)用設(shè)計(jì)人員顯然必需關(guān)注mos管的不同特性。以服務(wù)器為例，在正常工作期間，mos管只相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體。因此，oring fet應(yīng)用設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的是最小傳導(dǎo)損耗?！　〉蛂ds(on) 可把bom及pcb尺寸降至最小　　一般而言，mos管制造商采用rds(on) 參數(shù)來定義導(dǎo)通阻抗;對(duì)oring fet應(yīng)用來說，rds(on) 也是最重要的器件特性。數(shù)據(jù)手冊(cè)定義rds(on) 與柵極 (或驅(qū)動(dòng)) 電壓 vgs 以及流經(jīng)開關(guān)的電流有關(guān)，但對(duì)于充分的柵極驅(qū)動(dòng)，rds(on) 是一個(gè)相對(duì)靜態(tài)參數(shù)。　　若設(shè)計(jì)人員試圖開發(fā)尺寸最小、成本最低的電源，低導(dǎo)通阻抗更是加倍的重要。在電源設(shè)計(jì)中，每個(gè)電源常常需要多個(gè)oring mos管并行工作，需要多個(gè)器件來把電流傳送給負(fù)載。在許多情況下，設(shè)計(jì)人員必須并聯(lián)mos管，以有效降低rds(on)。　　需謹(jǐn)記，在 dc 電路中，并聯(lián)電阻性負(fù)載的等效阻抗小于每個(gè)負(fù)載單獨(dú)的阻抗值。比如，兩個(gè)并聯(lián)的2ω 電阻相當(dāng)于一個(gè)1ω的電阻。因此，一般來說，一個(gè)低rds(on) 值的mos管，具備大額定電流，就可以讓設(shè)計(jì)人員把電源中所用mos管的數(shù)目減至最少?！　〕藃ds(on)之外，在mos管的選擇過程中還有幾個(gè)mos管參數(shù)也對(duì)電源設(shè)計(jì)人員非常重要。許多情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該密切關(guān)注數(shù)據(jù)手冊(cè)上的安全工作區(qū)(soa)曲線，該曲線同時(shí)描述了漏極電流和漏源電壓的關(guān)系?；旧?，soa定義了mosfet能夠安全工作的電源電壓和電流。在oring fet應(yīng)用中，首要問題是：在"完全導(dǎo)通狀態(tài)"下fet的電流傳送能力。實(shí)際上無需soa曲線也可以獲得漏極電流值。　　若設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)熱插拔功能，soa曲線也許更能發(fā)揮作用。在這種情況下，mos管需要部分導(dǎo)通工作。soa曲線定義了不同脈沖期間的電流和電壓限值?！　∽⒁鈩倓偺岬降念~定電流，這也是值得考慮的熱參數(shù)，因?yàn)槭冀K導(dǎo)通的mos管很容易發(fā)熱。另外，日漸升高的結(jié)溫也會(huì)導(dǎo)致rds(on)的增加。mos管數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定了熱阻抗參數(shù)，其定義為mos管封裝的半導(dǎo)體結(jié)散熱能力。rθjc的最簡(jiǎn)單的定義是結(jié)到管殼的熱阻抗。細(xì)言之，在實(shí)際測(cè)量中其代表從器件結(jié)(對(duì)于一個(gè)垂直mos管，即裸片的上表面附近)到封裝外表面的熱阻抗，在數(shù)據(jù)手冊(cè)中有描述。若采用powerqfn封裝，管殼定義為這個(gè)大漏極片的中心。因此，rθjc 定義了裸片與封裝系統(tǒng)的熱效應(yīng)。rθja 定義了從裸片表面到周圍環(huán)境的熱阻抗，而且一般通過一個(gè)腳注來標(biāo)明與pcb設(shè)計(jì)的關(guān)系，包括鍍銅的層數(shù)和厚度。

MOS管選擇注重的參數(shù)有哪幾項(xiàng)

4，如何為電源選擇正確的工作頻率

中心議題：探討為電源選擇正確的工作頻率的方法解決方案：更高的工作頻率可縮小電感體積使用更低的電容值或更少的電容為您的電源選擇最佳的工作頻率是一個(gè)復(fù)雜的權(quán)衡過程，其中包括尺寸、效率以及成本。通常來說，低頻率設(shè)計(jì)往往是最為高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。雖然調(diào)高頻率可以縮小尺寸并降低成本，但會(huì)增加電路損耗。接下來，我們使用一款簡(jiǎn)單的降壓電源來描述這些權(quán)衡過程。我們以濾波器組件作為開始。這些組件占據(jù)了電源體積的大部分，同時(shí)濾波器的尺寸同工作頻率成反比關(guān)系。另一方面，每一次開關(guān)轉(zhuǎn)換都會(huì)伴有能量損耗;工作頻率越高，開關(guān)損耗就越高，同時(shí)效率也就越低。其次，較高的頻率運(yùn)行通常意味著可以使用較小的組件值。因此，更高頻率運(yùn)行能夠帶來極大的成本節(jié)約。圖1 顯示的是降壓電源頻率與體積的關(guān)系。頻率為 100 kHz 時(shí)，電感占據(jù)了電源體積的大部分(深藍(lán)色區(qū)域)。如果我們假設(shè)電感體積與其能量相關(guān)，那么其體積縮小將與頻率成正比例關(guān)系。由于某種頻率下電感的磁芯損耗會(huì)極大增高并限制尺寸的進(jìn)一步縮小，因此在此情況下上述假設(shè)就不容樂觀了。如果該設(shè)計(jì)使用陶瓷電容，那么輸出電容體積(褐色區(qū)域)便會(huì)隨頻率縮小，即所需電容降低。另一方面，之所以通常會(huì)選用輸入電容，是因?yàn)槠渚哂屑y波電流額定值。該額定值不會(huì)隨頻率而明顯變化，因此其體積($區(qū)域)往往可以保持恒定。另外，電源的半導(dǎo)體部分不會(huì)隨頻率而變化。這樣，由于低頻開關(guān)，無源器件會(huì)占據(jù)電源體積的大部分。當(dāng)我們轉(zhuǎn)到高工作頻率時(shí)，半導(dǎo)體(即半導(dǎo)體體積，淡藍(lán)色區(qū)域)開始占據(jù)較大的空間比例。此主題相關(guān)圖片如下：圖1 ：電源組件體積主要由半導(dǎo)體占據(jù)。圖1 ：電源組件體積主要由半導(dǎo)體占據(jù)。該曲線圖顯示半導(dǎo)體體積本質(zhì)上并未隨頻率而變化，而這一關(guān)系可能過于簡(jiǎn)單化。與半導(dǎo)體相關(guān)的損耗主要有兩類：傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗。同步降壓轉(zhuǎn)換器中的傳導(dǎo)損耗與 MOSFET 的裸片面積成反比關(guān)系。MOSFET 面積越大，其電阻和傳導(dǎo)損耗就越低。開關(guān)損耗與 MOSFET 開關(guān)的速度以及 MOSFET 具有多少輸入和輸出電容有關(guān)。這些都與器件尺寸的大小相關(guān)。大體積器件具有較慢的開關(guān)速度以及更多的電容。圖 2 顯示了兩種不同工作頻率 (F) 的關(guān)系。傳導(dǎo)損耗 (Pcon)與工作頻率無關(guān)，而開關(guān)損耗 (Psw F1 和 Psw F2) 與工作頻率成正比例關(guān)系。因此更高的工作頻率 (Psw F2) 會(huì)產(chǎn)生更高的開關(guān)損耗。當(dāng)開關(guān)損耗和傳導(dǎo)損耗相等時(shí)，每種工作頻率的總損耗最低。另外，隨著工作頻率提高，總損耗將更高。但是，在更高的工作頻率下，最佳裸片面積較小，從而帶來成本節(jié)約。實(shí)際上，在低頻率下，通過調(diào)整裸片面積來最小化損耗會(huì)帶來極高成本的設(shè)計(jì)。但是，轉(zhuǎn)到更高工作頻率后，我們就可以優(yōu)化裸片面積來降低損耗，從而縮小電源的半導(dǎo)體體積。這樣做的缺點(diǎn)是，如果我們不改進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)，那么電源效率將會(huì)降低.此主題相關(guān)圖片如下：圖2 ：提高工作頻率會(huì)導(dǎo)致更高的總體損耗。圖2 ：提高工作頻率會(huì)導(dǎo)致更高的總體損耗。如前所述，更高的工作頻率可縮小電感體積;所需的內(nèi)層芯板會(huì)減少。更高頻率還可降低對(duì)于輸出電容的要求。有了陶瓷電容，我們就可以使用更低的電容值或更少的電容。這有助于縮小半導(dǎo)體裸片面積，進(jìn)而降低成本。

5，開關(guān)電源上面的MOS管要怎么選擇要注意哪些參數(shù)有什么好的方

在ORing FET應(yīng)用中，MOS管的作用是開關(guān)器件，但是由于服務(wù)器類應(yīng)用中電源不間斷工作，這個(gè)開關(guān)實(shí)際上始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。其開關(guān)功能只發(fā)揮在啟動(dòng)和關(guān)斷，以及電源出現(xiàn)故障之時(shí) 。　　相比從事以開關(guān)為核心應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員，ORing FET應(yīng)用設(shè)計(jì)人員顯然必需關(guān)注MOS管的不同特性。以服務(wù)器為例，在正常工作期間，MOS管只相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體。因此，ORing FET應(yīng)用設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的是最小傳導(dǎo)損耗?！　〉蚏DS(ON) 可把BOM及PCB尺寸降至最小　　一般而言，MOS管制造商采用RDS(ON) 參數(shù)來定義導(dǎo)通阻抗;對(duì)ORing FET應(yīng)用來說，RDS(ON) 也是最重要的器件特性。數(shù)據(jù)手冊(cè)定義RDS(ON) 與柵極 (或驅(qū)動(dòng)) 電壓 VGS 以及流經(jīng)開關(guān)的電流有關(guān)，但對(duì)于充分的柵極驅(qū)動(dòng)，RDS(ON) 是一個(gè)相對(duì)靜態(tài)參數(shù)。　　若設(shè)計(jì)人員試圖開發(fā)尺寸最小、成本最低的電源，低導(dǎo)通阻抗更是加倍的重要。在電源設(shè)計(jì)中，每個(gè)電源常常需要多個(gè)ORing MOS管并行工作，需要多個(gè)器件來把電流傳送給負(fù)載。在許多情況下，設(shè)計(jì)人員必須并聯(lián)MOS管，以有效降低RDS(ON)?！　⌒柚?jǐn)記，在 DC 電路中，并聯(lián)電阻性負(fù)載的等效阻抗小于每個(gè)負(fù)載單獨(dú)的阻抗值。比如，兩個(gè)并聯(lián)的2Ω 電阻相當(dāng)于一個(gè)1Ω的電阻。因此，一般來說，一個(gè)低RDS(ON) 值的MOS管，具備大額定電流，就可以讓設(shè)計(jì)人員把電源中所用MOS管的數(shù)目減至最少?！　〕薘DS(ON)之外，在MOS管的選擇過程中還有幾個(gè)MOS管參數(shù)也對(duì)電源設(shè)計(jì)人員非常重要。許多情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該密切關(guān)注數(shù)據(jù)手冊(cè)上的安全工作區(qū)(SOA)曲線，該曲線同時(shí)描述了漏極電流和漏源電壓的關(guān)系?；旧希琒OA定義了MOSFET能夠安全工作的電源電壓和電流。在ORing FET應(yīng)用中，首要問題是：在"完全導(dǎo)通狀態(tài)"下FET的電流傳送能力。實(shí)際上無需SOA曲線也可以獲得漏極電流值?！　∪粼O(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)熱插拔功能，SOA曲線也許更能發(fā)揮作用。在這種情況下，MOS管需要部分導(dǎo)通工作。SOA曲線定義了不同脈沖期間的電流和電壓限值?！　∽⒁鈩倓偺岬降念~定電流，這也是值得考慮的熱參數(shù)，因?yàn)槭冀K導(dǎo)通的MOS管很容易發(fā)熱。另外，日漸升高的結(jié)溫也會(huì)導(dǎo)致RDS(ON)的增加。MOS管數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定了熱阻抗參數(shù)，其定義為MOS管封裝的半導(dǎo)體結(jié)散熱能力。RθJC的最簡(jiǎn)單的定義是結(jié)到管殼的熱阻抗。細(xì)言之，在實(shí)際測(cè)量中其代表從器件結(jié)(對(duì)于一個(gè)垂直MOS管，即裸片的上表面附近)到封裝外表面的熱阻抗，在數(shù)據(jù)手冊(cè)中有描述。若采用PowerQFN封裝，管殼定義為這個(gè)大漏極片的中心。因此，RθJC 定義了裸片與封裝系統(tǒng)的熱效應(yīng)。RθJA 定義了從裸片表面到周圍環(huán)境的熱阻抗，而且一般通過一個(gè)腳注來標(biāo)明與PCB設(shè)計(jì)的關(guān)系，包括鍍銅的層數(shù)和厚度。

mos管驅(qū)動(dòng)上有個(gè)臺(tái)階是因?yàn)閙os管內(nèi)的結(jié)電容引起的。這個(gè)就是所謂的開通損耗。這個(gè)問題都是mos管本身的問題。要想驅(qū)動(dòng)波形沒有臺(tái)階，幾乎是不可能的。求采納為滿意回答。

我司是做MOS管的原廠，開關(guān)電源這一塊，做的很成熟，希望我能幫到你。請(qǐng)問您需要什么參數(shù)？

根據(jù)三種不同的拓補(bǔ)來接。三種拓補(bǔ)是開關(guān)電源的基本，如果不了解那就不用玩開關(guān)電源了。開關(guān)管要注意的是頻率，額定電壓和額定電流。

6，我應(yīng)該如何開始電路設(shè)計(jì)的工作

很多初學(xué)者對(duì)于學(xué)習(xí)硬件電路不知如何下手，其實(shí)“硬件電路”這個(gè)東西是由一部分一部分的“單元模塊電路”組成的，所謂的“單元模塊電路”包括：各種穩(wěn)壓電源電路（像LM7805、LM2940、LM2576等）、運(yùn)算放大器電路（LM324、LM358等）、比較器電路（LM339）、單片機(jī)最小系統(tǒng)、H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（MC33886、L298等）、RC/LC濾波、場(chǎng)效應(yīng)管/三極管組成的電子開關(guān)等等。現(xiàn)在不要以為電阻電容是最基礎(chǔ)的，“單元模塊電路”才是最基礎(chǔ)的東西，只有“單元模塊電路”才能實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的功能：穩(wěn)壓、信號(hào)處理、驅(qū)動(dòng)負(fù)載等。把整塊電路分成好幾部分，學(xué)習(xí)起來就會(huì)容易很多了，今天看懂穩(wěn)壓電源，明天看懂運(yùn)算放大器……一個(gè)星期就能看懂一般的電路圖了，主要在于逐個(gè)領(lǐng)悟、各個(gè)擊破。單元電路百度圖片有的是，沒事多查查多問問。光能看懂電路圖也是不夠的，還要有動(dòng)手能力。 1、先能照著“單元模塊電路圖”在面包板上搭建電路，使之能正常工作（看懂元器件PDF資料，了解元器件引腳排布和各個(gè)電氣參數(shù)）； 2、緊接著能在萬能電路板（洞洞板）上焊接一塊電路，可以由幾部分單元電路組成的那種（這里“布線”一定要多學(xué)學(xué)！對(duì)往下學(xué)很有用）； 3、在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)Protel等電路設(shè)計(jì)軟件，能設(shè)計(jì)一整塊的電路板PCB。學(xué)習(xí)電路一定要循序漸進(jìn)，邊理論邊實(shí)踐。

本文將就開關(guān)電源設(shè)計(jì)中如何正確的選擇工作頻率分享設(shè)計(jì)技巧。為您的電源選擇正確的工作頻率為您的電源選擇最佳的工作頻率是一個(gè)復(fù)雜的權(quán)衡過程，其中包括尺寸、效率以及成本。通常來說，低頻率設(shè)計(jì)往往是最為高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。雖然調(diào)高頻率可以縮小尺寸并降低成本，但會(huì)增加電路損耗。接下來，我們使用一款簡(jiǎn)單的降壓電源來描述這些權(quán)衡過程。我們以濾波器組件作為開始。這些組件占據(jù)了電源體積的大部分，同時(shí)濾波器的尺寸同工作頻率成反比關(guān)系。另一方面，每一次開關(guān)轉(zhuǎn)換都會(huì)伴有能量損耗；工作頻率越高，開關(guān)損耗就越高，同時(shí)效率也就越低；其次，較高的頻率運(yùn)行通常意味著可以使用較小的組件值。因此，更高頻率運(yùn)行能夠帶來極大的成本節(jié)約。圖1.1顯示的是降壓電源頻率與體積的關(guān)系。頻率為100khz時(shí)，電感占據(jù)了電源體積的大部分(深藍(lán)色區(qū)域)。如果我們假設(shè)電感體積與其能量相關(guān)，那么其體積縮小將與頻率成正比例關(guān)系。由于某種頻率下電感的磁芯損耗會(huì)極大增高并限制尺寸的進(jìn)一步縮小，因此在此情況下上述假設(shè)就不容樂觀了。如果該設(shè)計(jì)使用陶瓷電容，那么輸出電容體積(褐色區(qū)域)便會(huì)隨頻率縮小，即所需電容降低。另一方面，之所以通常會(huì)選用輸入電容，是因?yàn)槠渚哂屑y波電流額定值。該額定值不會(huì)隨頻率而明顯變化，因此其體積(黃色區(qū)域)往往可以保持恒定。另外，電源的半導(dǎo)體部分不會(huì)隨頻率而變化。這樣，由于低頻開關(guān)，無源器件會(huì)占據(jù)電源體積的大部分。當(dāng)我們轉(zhuǎn)到高工作頻率時(shí)，半導(dǎo)體(即半導(dǎo)體體積，淡藍(lán)色區(qū)域)開始占據(jù)較大的空間比例。該曲線圖顯示半導(dǎo)體體積本質(zhì)上并未隨頻率而變化，而這一關(guān)系可能過于簡(jiǎn)單化。與半導(dǎo)體相關(guān)的損耗主要有兩類：傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗。同步降壓轉(zhuǎn)換器中的傳導(dǎo)損耗與mosfet的裸片面積成反比關(guān)系。mosfet面積越大，其電阻和傳導(dǎo)損耗就越低。開關(guān)損耗與mosfet開關(guān)的速度以及mosfet具有多少輸入和輸出電容有關(guān)。這些都與器件尺寸的大小相關(guān)。大體積器件具有較慢的開關(guān)速度以及更多的電容。圖1.2顯示了兩種不同工作頻率(f)的關(guān)系。傳導(dǎo)損耗(pcon)與工作頻率無關(guān)，而開關(guān)損耗(pswf1和pswf2)與工作頻率成正比例關(guān)系。因此更高的工作頻率(pswf2)會(huì)產(chǎn)生更高的開關(guān)損耗。當(dāng)開關(guān)損耗和傳導(dǎo)損耗相等時(shí)，每種工作頻率的總損耗最低。另外，隨著工作頻率提高，總損耗將更高。但是，在更高的工作頻率下，最佳裸片面積較小，從而帶來成本節(jié)約。實(shí)際上，在低頻率下，通過調(diào)整裸片面積來最小化損耗會(huì)帶來極高成本的設(shè)計(jì)。但是，轉(zhuǎn)到更高工作頻率后，我們就可以優(yōu)化裸片面積來降低損耗，從而縮小電源的半導(dǎo)體體積。這樣做的缺點(diǎn)是：如果我們不改進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)，那么電源效率將會(huì)降低。如前所述，更高的工作頻率可縮小電感體積，所需的內(nèi)層芯板會(huì)減少。更高頻率還可降低對(duì)于輸出電容的要求。有了陶瓷電容，我們就可以使用更低的電容值或更少的電容。這有助于縮小半導(dǎo)體裸片面積，進(jìn)而降低成本。

電路設(shè)計(jì)過程：一、明確電路功能需要，設(shè)計(jì)目的二、確定使用的主要器件，包括電子管晶體管繼電器等三、粗略構(gòu)架電路結(jié)構(gòu)，主要原理和大概布局。四、選擇可用及符合要求的器件，如果沒有，則需要重復(fù)二的步驟。五、構(gòu)建大概的電路，信號(hào)流程分析及部份電路實(shí)驗(yàn)六、精確分析電路流程，精確設(shè)計(jì)各部份電路細(xì)節(jié)。七、電路測(cè)試，包括電源電壓波動(dòng)及信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)的適應(yīng)范圍等。八、針對(duì)問題調(diào)整細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)九、電路板設(shè)計(jì)（對(duì)超高頻電路這一部份也許是最費(fèi)功夫的了）。十、成品試驗(yàn)測(cè)試。器材應(yīng)該在第五步開始時(shí)購買，先便宜后貴。也就是部份電路測(cè)試時(shí)，先實(shí)驗(yàn)器件便宜的電路，萬一不行需要修改設(shè)計(jì)時(shí)，損失較小。具體的器件選擇可以參考相關(guān)的手冊(cè)，比如半導(dǎo)體器件手冊(cè)、電子管手冊(cè)、晶體管手冊(cè)等。放大100指的是什么？電壓還是電流或功率？電路設(shè)計(jì)以需要為準(zhǔn)則，選提出明確的需要才能考慮電路的問題。放大100并不明確，放大的是電壓、電流、功率？輸入信號(hào)的電壓、電流、功率、阻抗？及輸出負(fù)載的大小，都影響對(duì)電路形式的選擇。還要注意一點(diǎn)，電路的電流放大倍數(shù)與晶體管的β并不是一個(gè)概念。不要以為β就是電流放大倍數(shù)，那只是晶體管的特征參數(shù)之一。具體電路的電流放大倍數(shù)可能比β高也可能比β低。（當(dāng)然大多數(shù)情況比β低）。

你拿起你的模電書，按照上面的例子，隨便用S8050/S8550搭一下電路，然后測(cè)試，調(diào)整。完事~