了解电源设计的基本原理，对于避免故障，确保高速单片机、存储芯片和逻辑ic达到设计预期非常重要。在本文中，英瑞恩MCU的开发工程师将介绍电源设计的基本原理，并提供确保电子电路可靠性能所需的知识。
1.为什么正确掌握电源设计的基础很重要？
电源不像强大的32位微控制器和其他花哨的IC那样令人兴奋。但是，如果它不遵循基本原则，你会遇到各种粗暴的意外。例如，无法提供稳定电压的电源会导致微控制器进入掉电复位状态。这将中断微控制器的操作，因为只要电压低于掉电阈值，它就会连续复位。
开关电源通常用于电子产品中。它有一个PWM控制器，可以打开和关闭电压，以提供所需的电压水平。如果高速开关产生的噪声没有被适当地过滤，它将影响负载电路。
如果没有正确把握电源设计的基本原则，最终可能会遇到影响电源本身性能的问题。未能解决电源的热量管理可能会导致过热。如果忽略瞬态保护，将导致浪涌损坏。为了防止这些问题，我们先来回顾一下电源的基本组成。
二。电源的关键部件是什么？
设计电源时，经常会遇到以下元件。
(1)变压器
变压器用于隔离电源。它将主交流电压降低到一个较低的值，然后将其馈入整流器电路。设计隔离电源时，选择匝数比和额定电流正确的变压器非常重要。
(2)桥式整流器
如果需要桥式整流器将交流电压转换成DC电压。桥式整流器由四个二极管组成，其排列如下图所示。与桥式整流器的输出并联以平滑DC纹波。
(3)脉宽调制控制器
如果您使用开关模式电源，则需要在设计中包含一个PWM控制器。PWM控制器连接到功率MOSFET，功率MOSFET作为一个开关，以特定的占空比工作。PWM控制器可用于降压、升压或降压-升压电源配置。
PWM驱动具有更高的功率效率，并且产生更少的热量。MOSFET的输出是一系列高频DC脉冲，由LC滤波器平滑。LC滤波器还充当低通滤波器，防止高频噪声潜入负载电路。
3.减轻电源设计中的热管理。
无论是设计线性电源还是开关电源，热管理都是非常重要的。虽然后者产生的热量较少，但确保热量有效散发仍然很重要。散热孔和散热片通常用于功率MOSFET的散热。
确保开关电源产生的最小开关噪声也是一个挑战。除了选择正确的LC滤波器截止值，降低连接走线上的寄生电感也很重要。这可以通过使走线尽可能短来实现。
电源必须设计为在额定电流下可靠运行，需要注意的一个重要方面是布线宽度。走线宽度必须足够大，以处理最大电流而不降低性能。
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