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電源設計的技術


Q1：如何來評估一個系統的電源需求
Answer：對于一個實際的電子系統，要認真的分析它的電源需求。不僅僅是關心輸入電壓、輸出電壓和電流，還要仔細考慮總的功耗、電源實現的效率、電源部分對負載變化的瞬態響應能力、關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，對降低整個系統的功率預算就非常有利了（對比LDO和開關電源，開關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，還要關注輕負載的時候效率水平[2]  。
至于負載瞬態響應能力，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電路
Answer：根據分析系統需求得出的具體技術指標，可以來選擇合適的電源實現電路了。一般弱電部分，包括了LDO（線性電源轉換器）、開關電源電容降壓轉換器和開關電源電感電容轉換器。相比之下，LDO設計最易實現、輸出紋波小，但缺點是效率有可能不高、發熱量大、可提供的電流相較開關電源不大等等。而開關電源電路設計靈活、效率高，但存在紋波大、實現比較復雜、調試比較煩瑣等缺點。
Q3：如何為開關電源電路選擇合適的元器件和參數
Answer：很多的未使用過開關電源設計的工程師會對它產生一定的畏懼心理，比如擔心開關電源的干擾問題、PCB layout問題、元器件的參數和類型選擇問題等。其實只要了解了，使用一個開關電源設計還是非常方便的。

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