开关电源作为电子设备的动力之源,向着高效率、高功率因数、低成本的方向发展；核心元件高压功率开关器件是影响开关电源的效率与可靠性的主要因素。开关电源厂家正联开关电源想通过和大家探讨一些自己关于开关电源设计的心得，来个抛砖引玉，让我们在开关电源设计方面能够都有所深入和长进。
1、如何来评估一个系统的开关电源需求
对于一个实际的电子系统，要认真的分析它的开关电源需求。不仅仅是关心输入电压，输出电压和电流，还要仔细考虑总的功耗，开关电源实现的效率，开关电源部分对负载变化的瞬态响应能力，关键器件对开关电源波动的容忍范围以及相应的允许的开关电源纹波，还有散热问题等。功耗和效率是密切相关的，效率高了，在负载功耗相同的情况下总功耗就少，对于整个系统的功率预算就非常有利了，对比LDO和开关电源，开关电源的效率要高一些。同时，评估效率不仅仅是看在满负载的时候开关电源电路的效率，还要关注轻负载的时候效率水平。
至于负载瞬态响应能力，对于一些高性能的CPU应用就会有严格的要求，因为当CPU突然开始运行繁重的任务时，需要的启动电流是很大的，如果开关电源电路响应速度不够，造成瞬间电压下降过多过低，造成CPU运行出错。
一般来说，要求的开关电源实际值多为标称值的±5%，所以可以据此计算出允许的开关电源纹波，当然要预留余量的。
散热问题对于那些大电流开关电源和LDO来说比较重要，通过计算也是可以评估是否合适的。
2、如何选择合适的开关电源实现电路
根据分析系统需求得出的具体技术指标，可以来选择合适的开关电源实现电路了。一般对于弱电部分，包括了LDO(线性开关电源转换器)，开关电源电容降压转换器和开关电源电感电容转换器。相比之下，LDO设计最易实现，输出纹波小，但缺点是效率有可能不高，发热量大，可提供的电流相较开关电源不大等等。而开关电源电路设计灵活，效率高，但纹波大，实现比较复杂，调试比较烦琐等等。
3、如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数
很多的未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理，比如担心开关电源的干扰问题，PCBlayout问题，元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了，使用一个开关电源设计还是非常方便的。
一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分，有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去，这样使用就更简单了，也简化了PCB设计，但是设计的灵活性就减少了一些。
开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统，所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路，还有来控制反馈深度，因为如果反馈环响应过慢的话，对瞬态响应能力是会有很多影响的。
而输出部分设计包含了输出电容，输出电感以及MOSFET等等，这些的选择基本上就是要满足一个性能和成本的平衡，比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本)，但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗，从而效率降低。使用低的开关频率带来的结果则是相反的。
对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_0n参数选择也是非常关键的，小的ESR可以减小输出纹波，但是电容成本会增加，好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意，过多的MOS-FET是不能被良好驱动的。
开关电源工作在高频率,高脉冲状况,属于摹拟电路中的一个比较特殊品类。布板时须遵循高频电路布线原则。
4、布局：脉冲电压串线尽可能短,其中输入开关管到变压器串线,输出变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管归回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容归回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。共摸电感应与变压器保持必然距离,以避免磁偶合。如不利益理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽,以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。
输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解电容保持必然距离,以延伸整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口。
控制部分要注意：高阻抗弱信号电路串线要尽量短如抽样反馈环路,在处理时要尽量避免其受干扰、电流抽样信号电路,出格是电流控制型电路,处理不好易出现一些想不到的意外。