工程師必須懂的電源適配器知識

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工程師必須懂的電源適配器知識

回想自己剛開始做電源適配器學習階段，Buck、Boost、Flyback、半橋、移相全橋、LLC一大堆。從迷茫，艱難中，一步步走出來。現在都從一線研發退出了，回想自己起步階段的艱難：各種資料，各種教程，鋪天蓋地，看不完，似懂非懂。現在都老油條了，自己也算是一個比較勤奮的人，做了五年了，各種拓撲，各種功率，基本上玩過一遍了。
技術放下太久，就會生疏，為了不要浪費掉自己辛勤學習積累的東西，更為了新手能夠快速找到學習的路子，快速入門，真的邁進開關電源適配器這個世界，我準備開帖寫教程，現在常用的拓撲一個一個寫，用較簡單，通俗的語言，用工程實踐檢驗過的較可靠的理論。科學都是可以理解的，一點不玄幻的，咱不是中醫，不搞博大精深。希望大家多多支持，同時歡迎各位前輩高手來拍磚。
先說說做開關電源適配器需要具備的理論基礎：我們做電源適配器的工程師，分兩類，一類是搞研究的，一類是搞工程的。所謂搞研究的，就是研究各種新的技術、新材料、新工藝、新的拓撲結構等等。
這些人需要很高的理論底子，當然必須是高學歷，數學、電磁學、電子學、自動控制等等，各種專業，各種牛逼。有一種就是我們較常見的電源適配器工程師，就是在公司開發部做項目的電子工程師。本文面對的是第二類的，也就是面對應用階層的電源適配器設計工程師。
必須加一句，像陶顯芳老師、趙修科老師這一類的妖怪級別的大師寫的書，新手完全沒必要使勁啃的，很費時費力。大可囫圇吞棗看一下，能懂多少是多少。然后在慢慢成長的過程中，回頭再看，就會有很大的收獲。我們是做工程的，他們搞理論基礎的。大師寫的書，一下子完全看懂，不大可能。那些書很多方面寫得很詳細，有完整的理論推導，包括的也非常全面。但是我還是奉勸新手不要在數學公式里面糾結。那些書完全可以作為技術手冊來使用。做技術都有一個成長的過程，到了一定的程度，那些書就很有用處了。
我們應用類的工程師需要必須具備的理論基礎有：模擬電子技術基礎。先說模擬電子技術的學習深度問題。剛畢業，一般都不可能把模電學好，誰要是真的覺得自己剛畢業就很牛逼，那就有兩種可能，要么自己自高自大，不知天高地厚；要么就是跟導師真正實際做過項目，并且勤奮學習理論的人。
對于我們做電源適配器的工程師來說，模電必須懂的東西我列舉一下：
1電阻。電阻是各種電子電路里面較基礎的原件，電阻在開關電源適配器里面的應用主要有各種控制返回電路的分壓網絡，然后就是吸收回路里面的功率耗散。我們設計中必須關注的有電阻的封裝，功耗，耐壓，精度。
2三極管。三極管在開關電源適配器中有兩類用途：
第一，做開關管。開關電源適配器的開關管現在主要有Mos管，三極管，IGBT。
第二：做信號處理。三極管在開關電源適配器的控制電路里面，用的較多的也就是做個保護電路里面簡單的小信號開關，然后就是做線性穩壓電源適配器（主電路里面的輔助電源適配器）。
需要懂什么呢，剛開始，知道三極管怎么打開，怎么關閉就OK了。然后知道什么是線性工作狀態，什么是開關狀態。書上那些亂七八糟的計算，先放下來，平時基本用不上，用到了，再去查，很快就看懂了。千萬不要一頭鉆進理論里面去，浪費時間，浪費精力，用到的時候，第一參考元器件規格書，第二請教別人，然后再回頭看書。
3二極管。正向導通，反向截止。知道什么是二極管結電容，二極管的關斷時間，反向耐壓，正向導通電壓，正向持續電流，脈沖電流這些概念就OK了，基本夠用了。工作中遇到問題，然后再回頭看書。
4運算放大器。這個東西在電源適配器設計里面，真的很重要。學校里面老師講的虛短虛斷，必須懂，這個不能打折扣，反饋放大器，電流放大器，各種放大器的設計計算，它都是基礎。至于頻率特性，相位特性，有能力的當然也要學習，也是很有用處的，別的暫且放下不管，不要死扣理論。
5比較器。在開關電源適配器里面主要用來做快速保護電路，當然運算放大器也可以用來做保護，但是，特別是過流保護，運算放大器就不行，反映時間太長了；然后就是頻率發生器，PWM比較器，滯回比較器等。比較器和運放相比，還是簡單一些的。

然后電工電子技術必須掌握的東西：
1單相交流電。
2單相交流電整流。
3三相交流電。
4三相交流電整流。
5電容。電容的分類：電解電容，較常用的整流濾波電容。

電解電容分極性，極性接反了，電容發生化學反應，就短路炸掉了。電解電容的主要參數：耐壓，容值，等效電阻（esr），工作溫度，使用壽命，外觀尺寸。瓷片電容，金屬膜電容，這些電容不分極性，ESR小，一般做高頻旁路用的，因為電解電容ESR比較大，通常在電解電容旁邊并聯ESR小的高頻電容。Y電容，各種標準需要的。（自己百度）。關于電容，在分析電路時候，有一條重要的我必須強調：電容充電，電流必須由電源適配器正極，通過電容，流向電源適配器負極；電容放電：電流必須由電容正端，通過外部回路，回到電容負端。
5電感。開關電源適配器里面電桿就分兩大類，一類是儲能用的，一類是做濾波器用的，就這兩類。
6變壓器，開關電源適配器里面的變壓器指的就是變壓器，跟工頻變壓器的工作原理一樣。（Flyback，LLC變壓器，這個嚴格意義上，不是變壓器，這倆是耦合電感）。
7磁芯。必須知道的由：什么是磁芯截面積Ae,什么是窗口面積Aw，什么是B-H曲線，這個必須懂的。
8銅線。必須知道什么是穿透深度，什么是電流密度。為什么要用三層絕緣線，為什么要打擋墻。
上面的基本應該差不多了，有遺漏的請各位大神拍磚，歡迎補上，不要誤人子弟。
假如一個剛入行的電源適配器工程師，可以完全搞明白上面列舉的一些基本概念，那你完全就可以做一個合格的助工了，歡迎加入電源適配器行業。
我想強調的是，我們是搞工程的，不是搞理論的，較有效的學習就是在工作中發現問題，在學習和實驗中解決問題。純粹的死扣理論和純粹的試來試去都是不可取的。

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| 發布時間：2018.07.20 來源：電源適配器廠家

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