電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器。日常生活中，我們已離不開電源。為增進大家對電源的認識，本文將對電源的分類以及電源設計的一些相關(guān)問題予以介紹。如果你對電源具有興趣，不妨一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、電源分類

1、普通電源

又可細分為：開關(guān)電源、逆變電源、交流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源、DC/DC電源、通信電源、模塊電源、變頻電源、UPS電源、EPS應急電源、凈化電源、PC電源、整流電源、定制電源、加熱電源、焊接電源/電弧電源、電鍍電源、網(wǎng)絡電源、電力操作電源、適配器電源、線性電源、電源控制器/驅(qū)動器、功率電源、其他普通電源、參數(shù)電源、調(diào)壓電源、變壓器電源。

2、特種電源

特種電源又可細分為：岸電電源、安防電源、高壓電源、醫(yī)療電源、軍用電源、航空航天電源、激光電源、其他特種電源。

特種電源即特殊種類的電源。所謂特殊主要是由于衡量電源的技術(shù)指標要求不同于常用的電源，其主要是輸出電壓特別高，輸出電流特別大，或者對穩(wěn)定度、動態(tài)響應及紋波要求特別高，或者要求電源輸出的電壓或電流是脈沖或其它一些要求。這就使得在設計及生產(chǎn)此類電源時有比普通電源有更特殊甚至更嚴格的要求。特種電源一般是為特殊負載或場合要求而設計的，它的應用十分廣泛。主要有：電鍍電解、陽極氧化、感應加熱、醫(yī)療設備、電力操作、電力試驗、環(huán)保除塵、空氣凈化、食品滅菌、激光紅外、光電顯示等。而在國防及軍事上，特種電源更有普通電源不可取代的用途，主要用于：雷達導航、高能物理、等離子體物理及核技術(shù)研究等。

二、電源設計相關(guān)問題

Q1：如何來評估一個系統(tǒng)的電源需求

Answer：對于一個實際的電子系統(tǒng)，要認真的分析它的電源需求。不僅僅是關(guān)心輸入電壓、輸出電壓和電流，還要仔細考慮總的功耗、電源實現(xiàn)的效率、電源部分對負載變化的瞬態(tài)響應能力、關(guān)鍵器件對電源波動的容忍范圍以及相應的允許的電源紋波，還有散熱問題等等。功耗和效率是密切相關(guān)的，效率高了，在負載功耗相同的情況下總功耗就少，對降低整個系統(tǒng)的功率預算就非常有利了(對比LDO和開關(guān)電源，開關(guān)電源的效率要高一些)。值得注意的是，評估效率不僅僅是看在滿負載的時候電源電路的效率，還要關(guān)注輕負載的時候效率水平。

至于負載瞬態(tài)響應能力，對于一些高性能的CPU應用就會有嚴格的要求，因為當CPU突然開始運行繁重的任務時，需要的啟動電流是很大的，如果電源電路響應速度不夠，造成瞬間電壓下降過多，導致CPU運行出錯。

一般來說，要求的電源實際值多為標稱值的±5%，所以可以據(jù)此計算出允許的電源紋波，當然要預留余量的。

散熱問題對于那些大電流電源和LDO來說比較重要，通過計算也是可以評估是否合適的。

Q2：如何選擇合適的電源實現(xiàn)電路

Answer：根據(jù)分析系統(tǒng)需求得出的具體技術(shù)指標，可以來選擇合適的電源實現(xiàn)電路了。一般弱電部分，包括了LDO(線性電源轉(zhuǎn)換器)、開關(guān)電源電容降壓轉(zhuǎn)換器和開關(guān)電源電感電容轉(zhuǎn)換器。相比之下，LDO設計最易實現(xiàn)、輸出紋波小，但缺點是效率有可能不高、發(fā)熱量大、可提供的電流相較開關(guān)電源不大等等。而開關(guān)電源電路設計靈活、效率高，但存在紋波大、實現(xiàn)比較復雜、調(diào)試比較煩瑣等缺點。

Q3：如何為開關(guān)電源電路選擇合適的元器件和參數(shù)

Answer：很多的未使用過開關(guān)電源設計的工程師會對它產(chǎn)生一定的畏懼心理，比如擔心開關(guān)電源的干擾問題、PCB layout問題、元器件的參數(shù)和類型選擇問題等。其實只要了解了，使用一個開關(guān)電源設計還是非常方便的。

一個開關(guān)電源一般包含有開關(guān)電源控制器和輸出兩部分，有些控制器會將MOSFET集成到芯片中去，這樣使用就更簡單了，還簡化了PCB設計，但是設計的靈活性就減少了一些。

開關(guān)控制器基本上就是一個閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，一般都會有一個反饋輸出電壓的采樣電路以及反饋環(huán)的控制電路。因此這部分的設計在于保證精確的采樣電路、控制反饋深度，因為如果反饋環(huán)響應過慢的話，對瞬態(tài)響應能力是會有很多影響的。

而輸出部分設計包含了輸出電容、輸出電感以及MOSFET等等，這些元件的選擇基本上要滿足一個性能和成本的平衡：高的開關(guān)頻率就可以使用小的電感值(意味著小的封裝和便宜的成本)，但是較高的開關(guān)頻率會增加干擾和增大MOSFET的開關(guān)損耗，使效率降低;低的開關(guān)頻率帶來的結(jié)果則恰好相反。

對于輸出電容的ESR和MOSFET的Rds_on參數(shù)選擇也是非常關(guān)鍵的：選擇小的ESR可以減小輸出紋波，但是電容成本就會增加(好的電容會貴嘛)。開關(guān)電源控制器驅(qū)動能力也是需要注意：過多的MOSFET是不能被很好驅(qū)動的。

一般來說，開關(guān)電源控制器的供應商會提供具體的計算公式和使用方案供工程師借鑒。

以上便是此次帶來的電源相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對電源已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!