张兴柱-开关电源开发人员所需具备的理论知识实践技能和工程素质

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1、开关电源开发人员所需具备的理论知识实践技能和工程素质张兴柱博士（2008年4月完成）1内容目录1：开发一个开关电源产品所需要的技能和专业理论知识2：开发一个开关电源产品所需要进行的各种优化和折中3：保证开关电源产品一次开发成功所需具备的工程素质2一：开发一个开关电源产品所需要的技能和专业理论知识31：开关电源概况1）电源是什么？---因电子技术、自动化技术、IC技术等等的迅速发展，导致了多种多样的电子设备；如：计算机、电视机、通信设备、工业控制设备、手机数码相机、DVD、服务器、路由器、电机驱动、医疗仪器、。。；---电子设备内部的各种IC、电子电路

2、、执行装置所需的电源，多为直流电和交流电；---从电网所得的交流电或由电池所得的直流电是随环境、时间和负载所变化的，它们不能直接成为电子设备所需的内部电源；---电子设备由于要完成许多高级的功能、对其供电电源的精度、随环境的变化、动态响应能力、还有很多其它的指标都有非常高的要求；将电网或电池的一次电能，转换为符合电子设备要求的二次电能，这样的变换设备便是电源。电源是一切电子设备的心脏，没有电源，电子设备就不可能工作。42）开关电源是具有最高功率密度的电源，按变换方式可分为下列四大类：（1）：第一大类：AC/DC开关电源；（2）：第二大类：DC/DC开

3、关电源；（3）：第三大类：DC/AC开关电源；（4）：第四大类：AC/AC开关电源。但目前只将前两类称为开关电源，而将后两类分别称为逆变器和变频器。3）实际的开关电源在应用时可分成外置式和内置式两种：（1）：外置电源---与设备分开放置的电源模块或电源系统；如：--通信用一次电源模块和系统；--电力操作电源模块和系统；--手机电池的充电器；--笔记本电脑的Adapter；--各类手提设备、便携设备的电池充电器，等等。5（2）：内置电源---放在设备内部的电源模块或电源系统；如：--计算机内部的SilverBox和VRM；--家电（如普通电视机、PDP

4、电视机、液晶电视机）内部的供电电源；--工业控制设备内部的电源；--仪器中用的电源；--通信设备内部的电源模块和系统；--复印机、传真机、打印机等的内部电源，等等。（3）：板上电源---放在设备内单板上的电源模块；如：--标准砖类电源（全砖、半砖、1/4砖、1/8砖）；--非隔离POL（PointofLoad）变换器；--VRM和VRD；--小功率SMD电源；--SIP和DIP电源，等等。下面我们来看一些电源产品的图片。（这些图片摘自相关电源公司网站）6A：一次电源产品的图片（AC/DC）FPSSeriesofLambdaTHSeriesofLamb

5、da7B：工业电源产品的图片—标准产品（AC/DC）CPCISeriesofLambda8C：工业电源产品的图片（AC/DC）HWSSeriesofLambda9D：工业电源产品的图片（AC/DC）DTSeriesofLambdaKWSeriesofLambda10E：工业电源产品的图片（AC/DC）11F：二次电源产品的图片（DC/DC）--标准转类FullBrickHalfBrickHalfBrick1/4Brick1/8Brick12G：二次电源产品的图片（DC/DC）132：开发一个开关电源产品所需要的基本技能1）：认识组成开关电源的所有元器

6、件。2）：掌握各种元器件的电气性能和电路符号。3）：会自己制作各种磁芯元件。4）：会正确装配电源中的各个部分。5）：了解电源各项指标的意义并掌握如何测试的方法。6）：会使用仪器对装配后的电源进行正确的调试，优化和折中。7）：会对获得的实验结果进行分析，并进行总结。8）：会从不同的渠道不断地学习电源知识，并能和别人分享自己的成果。上面要求的基本技能，请与会者自己对照一下，有不够的地方，则要努力去做，因为这是最基础的。下面将给大家详细介绍一下所需要掌握的专业理论知识。143：开发一个开关电源产品所需要的专业理论知识从下面一个开关电源产品例子着手，来看看开

7、发人员需要掌握的专业理论知识有哪些？这个例子是一个标准的多输出电源（CPCI350），其规格和要求等先简单地概括如下：1）：稳态设计规格01：输入电压范围：85V~264VAC；02：输出#1：5V/50A输出#2：3.3V/40A，满足：Io1Io255A输出#3：12V/12A4输出#4：-12V/4A，满足：Poj350Wj103：输出电压纹波：Voj(j1~4)04：模块满载效率：70%05：输入功率因数：0.99typ06：电压调整率：1%07：负载调整率：输出#10.5%，其它输出3%08：模块几何尺寸：L(c

8、m)W(cm)H(cm)09：模块环境温度：20~50C10：温度系数：0.02%11：输出保持时