开关电源设计中的五个关键组件

任何系统的好坏取决于其组成部分的总和。因此，了解如何选择正确的无源元件以获得最佳系统性能非常重要。

归根结底，任何系统的好坏都取决于其组件的总和。因此，了解如何选择正确的无源元件以获得最佳系统性能非常重要。

这样做的第一步是定义最佳的含义。

您是否正在寻找最高效率、最低热量输出、最小尺寸、最大功率或最低成本(或其他)?您可能认为所有这些都很重要，但只有一个可以成为您的主要考虑因素，一旦您决定了这一点，您将不得不接受您将不可避免地不得不接受其他领域的妥协。例如，如果您追求最大功率输出，那么在当前技术下，您在最高程度上不太可能实现最低热量输出。

开关电源设计中的五个关键组件

电阻器

较新的 FPGA 和处理器具有较低的内核电压，这意味着较低的容差水平。如果您选择使用容差小于 1% 的碳膜或MELF 电阻器，那么您可能会发现您的误差容限迅速消失。

电容器

SMPS 设计的两个主要因素是有效串联电阻 (ESR) 和有效串联电感 (ESL)。并联使用两个或多个电容器将有助于增加电容并降低电感和电阻。在许多情况下，如果要满足设计要求，这样做基本上是不可协商的。

选择正确类型的工业电容器也将对任何系统的性能发挥重要作用。铝电解电容器具有很高的成本效益，但具有高 ESR，尽管使用开关型电容器可以在一定程度上减少这个问题。

钽电容器在小封装中提供了很多价值。与铝电解同类产品相比，它们具有更长的寿命和更低的 ESR，但它们成本更高且对浪涌电流敏感，这意味着它们可能需要串联电阻。

多层陶瓷电容器提供最佳的全面性能，具有低 ESR 和 ESL 以及小尺寸，但它们是最昂贵的选择，而且它们对 PCB 振动也很敏感。如果振动可能是一个问题，那么钽电容器可能是更好的选择。

电感器

坏消息是为您的电路选择最佳电感值可能是一项挑战。好消息是，大多数设计都可以承受相当广泛的电感值。选择电感器的几个硬性规则之一是几乎总是值得为屏蔽电感器支付一点额外费用以降低 EMI。

二极管

说到二极管，简单的经验法则是除了最高电压的设计外，其他所有设计都使用肖特基二极管，除非有一些非常特殊的原因需要选择其他东西。

MOSFET

简单来说，N 沟道器件成本较低，但往往更难以驱动，因为它们需要正栅源电压才能导通，这意味着栅极可能需要驱动到高于主电源的电压。系统。P 沟道器件更昂贵，但需要负栅源电压才能导通并且具有更高的导通电阻。

　　审核编辑：汤梓红