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开关电源训练笔记一、初识开关电源哎呀，开关电源这玩意儿可真是个神奇的存在呢！就像一个超级管家，精准地控制着电能的分配。
我刚开始接触它的时候，那真是一头雾水，完全不知道从哪儿下手。
导师看着我迷茫的眼神，笑着说：“这就像学骑自行车，一开始觉得难，等掌握了平衡就简单了。
”你看，开关电源不也是这样吗？那些复杂的电路就像自行车的各个零件，得先认识它们才能让整个电源运转起来。
二、电路结构探秘这开关电源的电路结构啊，那叫一个复杂！就像是一座神秘的迷宫，各种元件就像是迷宫里的一道道关卡。
我和小组的伙伴们一起研究，有个同学说：“这感觉就像在解一个超级复杂的谜题，每个元件都是一个小线索。
”比如说那个变压器，它就像是一个电能的搬运工，把电压升高或者降低。
要是没有它，电能可就没法按照我们想要的方式分配啦。
三、关键元件分析开关电源里有不少关键元件呢。
像开关管，这可是个厉害的角色，就像一个闸门的守卫。
我问师兄：“这开关管到底有多重要啊？”师兄瞪大了眼睛说：“这就好比人的心脏啊，要是它出问题了，整个电源都得歇菜！”还有那些电容、电感，它们就像一对配合默契的小伙伴，一个储存电能，一个抵抗电流的变化。
没有它们的协作，电源的性能可就大打折扣喽。
四、工作原理大揭秘开关电源的工作原理可真是让我费了不少脑筋。
有时候我就在想，这电能一会儿开一会儿关的，怎么就能稳定输出呢？就好像一个人在走钢丝，还能稳稳当当的。
我的老师给我解释：“这是因为有反馈电路在不断地调整呢，就像你的眼睛在走路的时候不断给大脑反馈信息，让你能保持平衡。
”这个反馈电路时刻监测着输出电压，一旦发现不对劲儿，就赶紧调整开关管的开关频率，确保输出的电能稳定可靠。
五、散热问题不容忽视在研究开关电源的过程中，散热问题可把我们折腾得够呛。
这电源工作起来就像一个小火炉，要是热量散不出去，那可就危险了。
我和小伙伴们就像热锅上的蚂蚁，急得团团转。
有个小伙伴开玩笑说：“这电源要是会说话，肯定在喊‘热死我啦，快给我降降温！’”我们给它加上散热片，就像给它穿上了一件散热的铠甲，热量就能更快地散发出去，电源也能更稳定地工作了。
开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。
2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。
（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。
（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。
（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。
（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。
（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。
（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。
开关电源学习笔记开关电源学习笔记阅读书记名称《集成开关电源的设计调试与维修》开关电源术语：效率：电源的输出功率与输入功率的百分比。
其测量条件是满负载，输入交流电压标准值。
ESR：等效串联电阻。
它表示电解电容呈现的电阻值的总和。
一般情况下，ESR值越低的电容，性能越好输出电压保持时间：在开关电源输出电压撤消后，依然保持其额定输出电压的时间。
启动浪涌保护：它属于保护电路。
它对电源启动时产生的尖蜂电流起限制作作用。
为了防止不必要的功率损耗，在设计这一电路时候，一定要保证滤波电容充满电之前，就起到限流的作用。
隔离电压：电源电路中的任何一部分与电源基板之间的最大电压。
或者能够加在开关电源的输入与输出端之间的最大直流电压。
线性调整率：输出电压随负载在指定范围内的变化百分率。
条件是线电压和环境温度不变。
噪音和波纹：附加在直流信号上的交流电压的高频尖锋信号的峰值。
通常是mV度量。
隔离式开关电源：一般指开关电源。
它从输入的交流电源直接进行整流滤波，不使用低频隔离变压器。
输出瞬态响应时间：从输出负载电路产生变化开始，经过整个电路的调节作用，到输出电压恢复额定值所需要的时间。
过载过流保护：防止因负载过重，是电流超过原设计的额定值而造成电源的损坏的电。
远程检测：电压检测的一种方法。
为了补偿电源输出的电压降，直接从负载上检测输出电压的方法。
软启动：在系统启动时，一种延长开关波形的工作周期的方法。
工作周期是从零到它的正常工作点所用的时间。
快速短路保护电路：一种用于电源输出端的保护电路。
当出现过压现象时，保护电路启动，将电源输出端电压快速短路。
占空比：开关电源中，开关元件导通的时间和变换工作周期之比。
元件选择和电路设计：一：输入整流器的一些参数最大正向整流电流：这个参数主要根据开关电源输出功率决定，所选择的整流二极管的稳态电流容量至少应是计算值的2倍。
峰值反向截止电压（PIV）：由于整流器工作在高压的环境，所以它们必须有较高的PIV值。
《开关电源》笔记三种基础拓扑（buckboostbuck-boost ）的电路基础：1，电感的电压公式V L dI＝L I，推出 I ＝V × T/Ldt T 2，sw 闭合时，电感通电电压 VON ，闭合时间tONsw 关断时，电感电压 VOFF ，关断时间 tOFF3，功率变换器稳定工作的条件：ION ＝ I OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。
那么由 1，2的公式可知，V ON＝L × ION/ tON ，VOFF ＝L ×ΔIOFF/ tOFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4，周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝tON/T ＝tON/（tON ＋tOFF ）→tON ＝D/f ＝TD →t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P5152r ＝I/IL ＝2IAC/IDC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值I ＝Et/L μHEt ＝V × T （时间为微秒）为伏微秒数， L μH 为微亨电感，单位便于计算r ＝Et/（IL ×L μH ）→IL ×L μH ＝Et/r →L μH ＝Et/（r*IL ）都是由电感的电压公式推导出来r 选值一般 0.4比较合适，具体见P53 电流纹波率r ＝ I/IL ＝2IAC/IDC 在临界导通模式下，IAC ＝IDC ，此时r ＝2 见P51r ＝I/IL ＝VON ×D/LfI L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/LfI L →L ＝V ON ×D/rfI L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rfI L ＝V ON ×D/rfI L设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×IL ≤开关管的最小电流，此时 r 的值小于0.4 ，造成电感体积很大。
电源技术第三章开关电源的基本电路（第5节）课堂笔记及练习题主题：第三章开关电源的基本电路（第5节）学习时间：2016年11月14日--11月20日内容：一、本周知识点及重难点分布表7-1 本周知识点要求掌握程度一览表序号学习知识点要求掌握程度本周难点了解熟悉理解掌握1开关电源的主要技术指标及其分析★主电路的设计★☆二、知识点详解【知识点1】开关电源的设计1、开关电源的主要技术指标及其分析（1）输入参数①输入电压：国际通用电压范围，单相交流85-265V；输入为直流电压情况比较复杂，从24V-600V都可能。
②输入频率：民用的频率为50Hz，航空、航天和船舶采用400Hz，这时的输入的单相或三相电压为115V。
③输入相数：3-5kW单相，5kW以上三相输入，避免三相不平衡。
④输入电流：考虑额定电流和最大电流。
⑤输入功率因数和谐波：IEC61000-3ⅰ单相PFC技术已经成熟，采用PFC技术可以使功率因数大于0.99，谐波电流小于5％。
ⅱ三相PFC技术，有源的不成熟，无源的只能达到0.9。
（2）输出参数①输出电压，通常给出额定值和调节范围两项内容。
②输出电流，通常给出额定值和过载倍数。
③稳压、稳流精度，通常以正负误差带的形式给出，考核的指标为输入电压调整率、负载调整率，同精度密切相关的因素是基准源精度、检测元件精度、控制电路中运算放大器的精度等。
④电源的输出特性，如恒压恒流特性。
图7-1 恒压恒流特性⑤纹波图7-2 纹波纹波分为三类：高频噪声、开关频率纹波和低频脉动⑥效率：oi 100%PPη=⨯一般情况下输出电压高的电源效率高于输出电压低的，输出电压大于100V 的电源效率在90％－95％。
（3）电磁兼容（EMC）包含两方面内容：电磁敏感性（EMS）、电磁干扰（EMI），分别指出电子装造抵抗外来干扰的能力和自身产生的干扰强度。
标准化对电磁兼容问题是重要的。
较重要的标准有：国际电工委员会标准（IEC）、欧洲联盟标准（EN）、美国联邦通信委员会（FCC）、中国国家标准（GB）（4）其他指标①耐压指标：交流输入线对次级电压为3750V，输入线对地电压为2500V，次级输出线对地电压为500V，各执行1min；②绝缘要求高：输入交流线与输出线的绝缘电阻大于10MΩ，输入线、输出线与机壳的绝缘电阻大于10 MΩ；③对高频变压器的要求：各绕组的绝缘电阻大于10 MΩ。
精通开关电源设计（笔记）所有拓扑的占空⽐⽅程推导Von*ton=Voff*toff ;Ton/toff=Voff/Von ;Ton/(ton+toff)=Voff/(Voff+Von);得D=Voff/(Von+Voff）降压BuckVon=Vin-Vo ；(Von=Vin-Vsw-Vo) Voff=Vo ；(Voff=Vo-(-VD)=Vo+VD))升压BoostVon=Vin；(Von=Vin-Vsw)Voff=Vo-Vin；(Voff=Vo+VD-Vin)升降压Buck-BoostVon=Vin ；(Von=Vin-Vsw)Voff=Vo ; (Voff=Vo+VD)最恶劣输⼊电压选择与峰值电流有关三拓扑峰值电流计算与最恶劣电压考虑；IAC=△I/2电流纹波率r=△I/IL=2*Iac/IdcLxI⽅程（L*IL）=Et/r ;(所有拓扑）；综上可得：△I=Et/L;降压BuckIac=△I/2=Et/(2*L)=Vo*(1-D)/(2*L*f) ;Idc=Io ;Ipk=Io*(1+r/2) ;对于降压变换器，总是优先从VinMAX（即Dmin）开始电感设计；升压BoostIac=△I/2=Et/(2*L)=（Vin*D）/(2*L*f)=(Vo*D*(1-D))/(2*L*f) ;Idc=Io/(1-D) ;Ipk=Io/(1-D)*(1+r/2) ;对于升压变换器，总是优先从VinMIN（即Dmax）开始电感设计；升降压Buck-BoostIac=△I/2=Et/(2*L)=Vo*(1-D)/(2*L*f) ;Idc=Io/(1-D) ;Ipk=Io/(1-D)*(1+r/2) ;对于升降压变换器，总是优先从VinMIN（即Dmax）开始电感设计；选择电感流程L*I⽅程（L*IL）=Et/r ;(所有拓扑）；即LxI=伏秒积/电流纹波率;(所有拓扑）；（1）确定最恶劣电压；（2）计算占空⽐；[ D=Voff/(Von+Voff) ]（3）计算周期T=1/f;（4）计算伏秒积（Von*ton）；（5）设r=0.4，计算LxI；（6）根据负载电流Io和占空⽐D计算，电感电流IL；(IL=Io(buck); IL==Io/(1-D)(Boost和Buck-Boost）；（7）根据Et、IL，计算但电感值（uH）；时间单位（us）；（8）计算Ipk，电感额定值电流不⼩于Ipk；校验磁芯是否饱和B=L*I/N*A ；(电流型⽅程）Bac=Von*D/(2*N*A*f) ;（电压型⽅程）B为磁通密度（或磁感应强度），单位为特斯拉（T）或韦伯每平⽅⽶（Wb/m2）;H为磁场强度、磁场密度、磁化⼒、外加场等，单位是A/m; B=uH; (u是材料的磁导率，MKS单位制中B=u c*H更合适，u c材料磁导率，u0空⽓磁导率（MKS：4π*10-7 H/m;CGS: 1）,u 是相对磁导率。
1.开关电源设计前各参数以NXP的TEA1832图纸做说明。
分析电路参数设计与优化并到认证至量产。
所有元器件尽量选择公司现有的或者量大的元件，方便后续降成本。
1、输入端：FUSE选择需要考虑到「2T参数。
保险丝的分类，快断，慢断，电流，电压值，保险丝的认证是否齐全。
保险丝前的安规距离2.5mm以上。
设计时尽量放到3mm以上。
需考虑打雷击时，保险丝I2T是否有余量，会不会打挂掉。
2、压敏电阻：图中可以增加一个压敏电阻，一般采用14D471,也可采用561，直径越大抗浪涌电流越大，也有增强版的10S471,14S471等,一般14D471打1KV,2KV雷击够用了，增加雷击电压就要换成MOV+GDT。
有必要时，压敏电阻外包个热缩套管。
3、NTC：图中可以增加个NIC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A，NTC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压，减下MOSFET的压力。
选型时注意NTC的电压，电流，温度等参数。
4、共模电感：传导与辐射彳很重要的一个滤波元件，共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K，常用绕法有分槽绕，并绕，蝶形绕法等，还有UU型分4个槽的ET型。
这个如果能共用老机种的最好，成本考虑，传导辐射测试完成后才能定型。
5、X电容选择：需要与共模电感配合测试传导与辐射才能定容值，一般情况为功率越大X电容越大。
6、如果认证有输入L,N的放电时间要求，需要在X电容下放2并2串的电阻给电容放电。
7、桥堆的选择：一般需要考虑桥堆能时得浪涌电流，耐压和散热，防止雷击时坏掉。
8、VCC启动电阻：注意启动电阻的功耗，主要是耐压值，1206一般耐压200V,0805一般耐压150V，能多留余量比较好。
9、输入滤波电解电容：一般看成本的考虑，输出保持时间的10mS，按照电解电容容值的最小情况80%容值设计，不同厂家和不同的设计经验有点出入，有一点要注意普通的电解电容和扛雷击的电解电容，电解电容的纹波电流关系到电容寿命，这个看品牌和具体的系列。
精通开关电源设计引用开关电源是现代电器中必不可少的组成部分。
它能够将电力转换为支持人类生活所需的各种形式，例如直流电、交流电、高电压和低电压。
作为科技领域的领先技术之一，能够理解开关电源设计并在实践中精通它是非常必要的。
以下是一些关于精通开关电源设计的有用信息：1. 了解电路基础知识：在深入探究复杂的开关电路设计之前，首先必须掌握基础的电气知识。
必要的数学和物理知识便于正确地理解和计算电路中的各个部分。
2. 学习控制电路：如要设计一个完整的开关电源，一般需要包含一个控制电路。
控制电路有助于实现所需的电压和电流输出。
这部分的电路设计复杂度更高，需要有相关的技能、知识才能正确地设计出符合要求的控制电路。
3. 熟悉开关管：开关电源的主要组成部分之一是开关管。
这个设备可控制电路中能源传输的方式，该部分相当于是开关电源中比较核心的组成部分。
学习如何选择和使用开关管是非常重要的。
4. 研究电感器和电容器的应用：在开关电源中，电容器和电感器是传输能量的好帮手。
选举和应用电容器和电感器的技巧可以帮助电源设计者使用最优的电子元件。
5. 学习双极型和场效应管的区别：双极型和场效应管是开关电源中另外两种基本的电路组件。
学习双极型和场效应管设计应用的不同可以使你在实践中更加容易选购部件。
6. 技巧性地整合以上所有元素：一个综合性好的开关电源设计必须能够整合电路基础知识，控制电路，开关管，电感和电容器，以及场效应和双极型管。
学习这些元素以及它们的相互作用，是您成为精通开关电源设计的关键。
7. 加深理解和实践：最后，当你掌握了以上所有要素并开始实践时，一定要继续加以思考和不断尝试新的设计方案。
经过长时间的实验，分析和总结，你会发现你的设计已经逐渐地走向稳定和智能。
总之，想要成为一名精通开关电源设计的专家，需要通过对电源设计的基础知识的掌握，掌握相关部件的性质，学会设计、选购和整合部件，以及不断深入地进行实践和体验。
不断地积累学习和实践，你就可以成为全方位的开关电源设计专家。
《精通开关电源设计》笔记三种基础拓扑（buck boost buck-boost ）的电路基础： 1， 电感的电压公式dt dI LV =＝TI L ΔΔ，推出ΔI ＝V ×ΔT/L 2， sw 闭合时，电感通电电压V ON ，闭合时间t ON sw 关断时，电感电压V OFF ，关断时间t OFF3， 功率变换器稳定工作的条件：ΔI ON ＝ΔI OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。
那么由1，2的公式可知，V ON ＝L ×ΔI ON /Δt ON ，V OFF ＝L ×ΔI OFF /Δt OFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4， 周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝t ON /T ＝t ON /（t ON ＋t OFF ）→t ON ＝D/f ＝TD→t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P51 52r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值ΔI ＝E t /L μH E t ＝V ×ΔT（时间为微秒）为伏微秒数，L μH 为微亨电感，单位便于计算 r ＝E t /（ I L ×L μH ）→I L ×L μH ＝E t /r →L μH ＝E t /（r* I L ）都是由电感的电压公式推导出来 r 选值一般0.4比较合适，具体见 P53电流纹波率r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 在临界导通模式下，I AC ＝I DC ，此时r ＝2 见P51 r ＝ΔI/ I L ＝V ON ×D/Lf I L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/Lf I L →L ＝V ON ×D/rf I L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rf I L ＝V ON ×D/rf I L 设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×I L ≤开关管的最小电流，此时r 的值小于0.4，造成电感体积很大。
B,保证负载电流下降时，工作在连续导通方式P24-26，最大负载电流时r’＝ΔI/ I LMAX ,当r ＝2时进入临界导通模式，此时r ＝ΔI/ I x ＝2→负载电流I x ＝（r’ /2）I LMAX 时，进入临界导通模式,例如：最大负载电流3A ，r’＝0.4，则负载电流为（0.4/2）×3＝0.6A 时，进入临界导通模式避免进入临界导通模式的方法有1，减小负载电流2，减小电感（会减小ΔI ，则减小r ）3，增加输入电压 P63电感的能量处理能力1/2×L ×I 2电感的能量处理能力用峰值电流计算1/2×L ×I 2PK ，避免磁饱和。
确定几个值:r 要考虑最小负载时的r 值 负载电流I L I PK 输入电压范围V IN 输出电压V O最终确认L 的值基本磁学原理：P71――以后花时间慢慢看《电磁场与电磁波》用于EMC 和变压器 H 场：也称磁场强度，场强，磁化力，叠加场等。
单位A/mB 场：磁通密度或磁感应。
单位是特斯拉（T ）或韦伯每平方米Wb/m 2恒定电流I 的导线，每一线元dl 在点p 所产生的磁通密度为dB ＝k ×I ×dl ×a R /R 2 dB 为磁通密度，dl 为电流方向的导线线元，a R 为由dl 指向点p 的单位矢量，距离矢量为R ，R 为从电流元dl 到点p 的距离，k 为比例常数。
在SI 单位制中k ＝μ0/4π，μ0=4π×10-7H/m 为真空的磁导率。
则代入k 后，dB ＝μ0×I ×dl ×R/4πR 3 对其积分可得B ＝340R CRIdl ×∫πμ 磁通量：通过一个表面上B 的总量 Φ＝∫•SB ds ，如果B 是常数，则Φ＝BA ，A 是表面积H ＝B/μ→B＝μH，μ是材料的磁导率。
空气磁导率μ0=4π×10-7H/m 法拉第定律（楞次定律）：电感电压V 与线圈匝数N 成正比与磁通量变化率 V ＝N ×d Φ/dt＝NA×dB/dt线圈的电感量：通过线圈的磁通量相对于通过它的电流的比值L=H*N Φ/I 磁通量Φ与匝数N 成正比，所以电感量L 与匝数N 的平方成正比。
这个比例常数叫电感常数，用A L 表示，它的单位是nH/匝数2（有时也用nH/1000匝数2）L=A L *N 2*10-9H 所以增加线圈匝数会急剧增加电感量若H 是一闭合回路，可得该闭合回路包围的电流总量∫Hdl ＝IA ，安培环路定律结合楞次定律和电感等式dtdILV =可得到 V ＝N ×d Φ/dt＝NA×dB/dt ＝L ×dI/dt 可得功率变换器2个关键方程： ΔB＝LΔI/NA 非独立电压方程 →B＝LI/NAΔB＝VΔt/NA 独立电压方程 →B AC ＝ΔB/2＝V ON ×D/2NAf 见P72-73N 表示线圈匝数，A 表示磁心实际几何面积（通常指中心柱或磁心资料给出的有效面积Ae ） B PK ＝LI PK /NA 不能超过磁心的饱和磁通密度由公式知道，大的电感量，需要大的体积，否则只增加匝数不增加体积会让磁心饱和 磁场纹波率对应电流纹波率r r ＝2I AC /I DC ＝2B AC /B DCB PK ＝（1＋r/2）B DC →B DC ＝2B PK /（r＋2）B PK ＝（1＋2/r ）B AC →B AC ＝r B PK /（r＋2）→ΔB＝2 B AC ＝2r B PK /（r＋2） 磁心损耗，决定于磁通密度摆幅ΔB，开关频率和温度 磁心损耗＝单位体积损耗×体积，具体见P75-76Buck电路电容的输入输出平均电流为0，在整个周期内电感平均电流＝负载平均电流，所以有：5，I L＝I o6，二极管只在sw关断时流过电流，所以I D＝I L×（1－D）7，则平均开关电流I sw＝I L×D8，由基尔霍夫电压定律知：Sw导通时：V IN＝V ON＋V O＋V SW →V ON＝V IN－V O－V SW≈V IN－V O假设V SW相比足够小V O＝V IN－V ON－V SW≈V IN－V ONSw关断时：V OFF＝V O＋V D →V O＝V OFF－V D≈V OFF 假设V D相比足够小9，由3、4可得D＝t ON/（t ON＋t OFF）＝V OFF/（V OFF＋V ON）由8可得：D＝V O/{（V IN－V O）＋V O}D＝V O/ V IN10，直流电流I DC＝电感平均电流I L，即I DC≡I L＝I o见511，纹波电流I AC＝ΔI/2＝V IN（1－D）D/ 2Lf＝V O（1－D）/2Lf由1，3、4、9得，ΔI＝V ON×t ON/L＝（V IN－V O）×D/Lf＝（V IN－DV IN）×D/Lf＝V IN（1－D）D/ LfΔI/ t ON＝V ON/L＝（V IN－V O）/LΔI＝V OFF×t OFF/L＝V O T（1－D）/L＝V O（1－D）/LfΔI/ t OFF＝V OFF/L＝V O/L12，电流纹波率r＝ΔI/ I L＝2I AC/I DC在临界导通模式下，I AC＝I DC，此时r＝2 见P51r＝ΔI/ I L＝V ON×D/Lf I L＝(V IN－V O)×D/Lf I L＝V OＦＦ×（1－D）/Lf I L＝V O×（1－D）/Lf I L13，峰峰电流I PP＝ΔI＝2I AC＝r×I DC＝r×I L14，峰值电流I PK＝I DC＋I AC＝（1＋r/2）×I DC＝（1＋r/2）×I L＝（1＋r/2）×I O最恶劣输入电压的确定：V O、I o不变，V IN对I PK的影响：D＝V O/ V IN V IN增加↑→D↓→ΔI↑, I DC＝I O,不变，所以I PK↑要在V IN最大输入电压时设计buck电路 p49-51例题：变压器的电压输入范围是15-20v，输出电压为5v，最大输出电流是5A。
如果开关频率是200KHZ，那么电感的推荐值是多大？解：也可以用伏微秒数快速求解，见P69（1） buck电路在V INMAX=20V时设计电感（2） 由9得到D＝V O/ V IN＝5/20＝0.25（3） L=V O×（1－D）/ rf I L＝5*(1-0.25)/(0.4*200*103*5)=9.375μH（4） I PK＝（1＋r/2）×I O＝（1+0.4/2）*5＝6A（5） 需要9.375μH 6A附近的电感例题：buck变换器，电压输入范围是18-24v，输出电压为12v，最大负载电流是1A。
期望电流纹波率为0.3（最大负载电流处），假设V SW＝1.5V，VD＝0.5V，并且f＝150KHz。
那么选择一个产品电感并验证这些应用。
解：buck电路在最大输入电压V IN＝24V时设计15，二极管只在sw关断时流过电流＝负载电流，所以I D＝I L×（1－D）＝I O16，则平均开关电流I sw＝I L×D17，由基尔霍夫电压定律知：Sw导通时：V IN＝V ON＋V SW →V ON＝V IN－V SWV ON≈V IN假设V SW相比足够小Sw关断时：V OFF＋V IN＝V O＋V D →V O＝V OFF＋V IN－V DV O≈V OFF＋V IN假设V D相比足够小V OFF＝V O＋V D－V INV OFF≈V O－V IN18，由3、4可得D＝t ON/（t ON＋t OFF）＝V OFF/（V OFF＋V ON）由17可得：D＝（V O－V IN）/{（V O－V IN）＋V IN }＝（V O－V IN）/ V O→V IN＝V O×（1－D）19，直流电流I DC＝电感平均电流I L，即I DC＝I O/（1－D）20，纹波电流I AC＝ΔI/2＝V IN×D/2Lf＝V O（1－D）D/2Lf由1，3、4、17，18得，ΔI＝V ON×t ON/L＝V IN×TD/L＝V IN×D/LfΔI/ t ON＝V ON/L＝V IN/LΔI＝V OFF×t OFF/L＝（V O－V IN）T（1－D）/L＝V O（1－D）D/LfΔI/ t OFF＝V OFF/L＝（V O－V IN）/L21，电流纹波率r＝ΔI/ I L＝2I AC/I DC在临界导通模式下，I AC＝I DC，此时r＝2 见P51r＝ΔI/ I L＝V ON×D/Lf I L＝V OＦＦ×（1－D）/Lf I L→L＝V ON×D/rf I Lr＝V ON×D/Lf I L＝V IN×D/Lf I L=V OＦＦ×（1－D）/Lf I L＝(V O－V IN)×（1－D）/Lf I L电感量公式：L＝V OＦＦ×（1－D）/rf I L＝V ON×D/rf I Lr的最佳值为0.4，见P5222，峰峰电流I PP＝ΔI＝2I AC＝r×I DC＝r×I L23，峰值电流I PK＝I DC＋I AC＝（1＋r/2）×I DC＝（1＋r/2）×I L＝（1＋r/2）×I O/（1－D）最恶劣输入电压的确定：要在V IN最小输入电压时设计boost电路 p49-51例题：输入电压范围12-15V，输出电压24V，最大负载电流2A，开关管频率分别为100KHz、200KHz、1MHz，那么每种情况下最合适的电感量分别是多少？峰值电流分别是多大？能量处理要求是什么？解：只考虑最低输入电压时，即V IN＝12V时，D＝（V O－V IN）/ V O＝（24-12）/24＝0.5I L＝I O/（1－D）＝2/（1-0.5）＝4A若r＝0.4，则I PK＝（1＋r/2）×I L＝（1+0.5/2）×4＝4.8A电感量L＝V ON×D/rI L f＝12*0.5/0.4*4*100*1000＝37.5μH＝37.5*10－6Hf＝200KHz L＝18.75μH，f＝1MHz L＝3.75μH24，二极管只在sw关断时流过电流＝负载电流，所以I D＝I L×（1－D）＝I O25，则平均开关电流I sw＝I L×D26，由基尔霍夫电压定律知：Sw导通时：V IN＝V ON＋V SW →V ON＝V IN－V SW≈V IN假设V SW相比足够小Sw关断时：V OFF＝V O＋V D →V O＝V OFF－V D≈V OFF 假设V D相比足够小V OFF≈V O27，由3、4可得D＝t ON/（t ON＋t OFF）＝V OFF/（V OFF＋V ON）由26可得：D＝V O/（V O＋V IN）→V IN＝V O×（1－D）/D28，直流电流I DC＝电感平均电流I L，即I DC≡I L＝I O /（1－D）29，纹波电流I AC＝ΔI/2＝V IN×D/2Lf＝V O（1－D）/2Lf由1，3、4、26，27得，ΔI＝V ON×t ON/L＝V IN×TD/L＝V IN×D/LfΔI/ t ON＝V ON/L= V IN/LΔI＝V OFF×t OFF/L＝V O T（1－D）/L＝V O（1－D）/LfΔI/ t OFF＝V OFF/L＝V O/L30，电流纹波率r＝ΔI/ I L＝2I AC/I DC在临界导通模式下，I AC＝I DC，此时r＝2 见P51r＝ΔI/ I L＝V ON×D/Lf I L＝V OＦＦ×（1－D）/Lf I L→L＝V ON×D/rf I Lr＝V ON×D/Lf I L＝V IN×D/Lf I L r＝V OＦＦ×（1－D）/Lf I L= V O×（1－D）/Lf I L31，峰峰电流I PP＝ΔI＝2I AC＝r×I DC＝r×I L32，峰值电流I PK＝I DC＋I AC＝（1＋r/2）×I DC＝（1＋r/2）×I L＝（1＋r/2）×I O /（1－D）最恶劣输入电压的确定：要在V IN最小输入电压时设计buck-boost电路 p49-51第3章离线式变换器设计与磁学技术在正激和反激变换器中，变压器的作用：1、电网隔离2、变压器“匝比”决定恒比降压转换功能。
