开关电源设计技巧：整流桥并联与浮地驱动解析

"电源技术中的开关电源之--小电路、小原理、小经验10条请查收" 在电源技术特别是开关电源的设计中，有几点关键的知识点需要掌握。以下是其中的10条小经验，它们涉及到整流桥的并联、浮地驱动以及滞环比较器的应用。 1、整流桥并联：在处理大功率输入时，单个整流桥可能不足以承担电流需求。通常，不应直接将两个整流桥的直流输出并联，因为这可能导致电流分布不均匀，导致热应力差异。正确的方法是采用同一封装内的两个二极管进行并联，由于它们的电气特性匹配，能有效实现均流，降低发热不一致的风险。 2、浮地驱动：在驱动MOS管时，浮地驱动是重要概念。浮地驱动意味着MOS管的源极（S极）并不直接与控制集成电路（IC）的地线相连。例如，在BUCK转换器中，控制IC的地线与输入电源地共地，而MOS管的S极通过一个二极管与输入电源地隔离。因此，需要额外的驱动电路或驱动IC，如变压器隔离驱动或IR2110这类带有自举电路的驱动芯片，来确保驱动信号的传输。 3、滞环比较器：在保护电路中，滞环比较器用于防止电路在保护点附近振荡。滞环设计包括一个反馈电阻，例如图中的1M电阻，当电压达到特定阈值（如2.5V）时，运放输出低电平。这个电阻引入的滞后区间确保了比较器的稳定状态，避免频繁切换，从而提高系统的稳定性。 4、开关频率选择：开关电源的效率和电磁兼容性（EMC）与开关频率密切相关。较高的频率可以减小滤波器的尺寸，但会增加开关损耗；较低的频率则相反，可能导致较大的体积和重量，但开关损耗较小。 5、磁性元件设计：电感器和变压器在开关电源中扮演重要角色。正确计算绕组数、磁芯材料选择以及磁通密度，对于保持良好的效率和防止饱和至关重要。 6、软开关技术：为了减少开关损耗，软开关技术如零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）被采用，这些技术能够在开关器件的电压或电流接近零时切换，显著降低了开关过程中的能量损失。 7、反馈环路设计：反馈环路用来维持输出电压的稳定。它需要精确的补偿网络，以确保系统的快速响应和稳定性。补偿网络通常包括电容和电感，有时还需要额外的放大器。 8、保护机制：过压、过流和短路保护是电源设计中不可或缺的部分。这些保护措施可以防止设备在异常条件下损坏，并确保系统安全运行。 9、热管理：功率器件的热设计至关重要，需要考虑散热片、风扇等散热方案，以确保器件工作在允许的温度范围内，延长其寿命。 10、噪声抑制：开关电源产生的电磁噪声可能干扰其他电子设备。通过优化PCB布局、使用屏蔽和滤波技术，可以有效地减少噪声排放。 以上10条经验是电源设计中的精华部分，理解并应用这些原理，能够帮助工程师们构建更高效、更稳定的开关电源系统。