在初設計階段，首先要考慮開關電源的一些主要參數(shù)，這有助于設計者確 定自己所選的拓撲是否正確，也便于提前預定實驗板所需的元器件。同時可以知 道接下來的設計所需的一些非常重 要的參數(shù)。關于如何對“黑箱”進 行估計，設計者只要知道設計指標 中的一些外特性參數(shù)就可以了。接 下來就把要設計的電源當成一個黑 箱看待，在這個黑箱里，只定義輸 入和輸出（見圖3-17)。

下面就是一些參數(shù)估計：

1.輸出功率

尸。ut =〉: ( Kut (m) ?。ut (m))

2.輸入功率

p

P ^ out

111 _ 7-t

式中‘——估計的開關電源效率。

3.平均輸入電流

^in(avHnom) = 7/~(3 _ 11)

^ inCnom)

式中，下角標“nom”表示額定值。

在輸入電壓時，就可以解出的平均輸入電流。設計者根據(jù)這個值決 定變壓器繞組或電感中的導線尺寸。

4.輸入峰值電流

這個參數(shù)完全是由事先選定的拓撲決定的。

bp

/Pk = y^-0-12)

V in (min)

式中，A： = 1.4 0(寸于Buck電路、推挽電路和全橋電路）。

& = 2.8 (X寸于半橋電路和正激式電路）。

5.5 (對于 Boost，Buck-Boost 和反激式電路）。

峰值電流的確定有助于反激式電感和變壓器的設計，對于正激式電路，電感 和變壓器的設計這時還無法確定。

5.選擇功率開關管和整流電路

每一種拓撲都可以估計出開關管和整流電路上的電壓、電流應力，這些估計 有90%的可信度。設計過程中，可以在這個階段選好開關管，從而節(jié)約寶貴的 時間，以避免在需要時要等待。表3-2的公式實際上可能有些保守，但應用中還

是可以根據(jù)這些公式計算的。

表3-2估計功率半導體器件重要參數(shù)的值

拓 撲雙極型功半開關MOSFET功申.丌關整流器

^I)S$/i)h

Buck電路^outitVi?Auit

Boosl Hi 路t7〇?2/\,丨^out2POIJlV；utAult

;,in (mill)ill (min)

Buck-BoosL 電路^in _ Kxil2Pwt^in _ ^oul2Pout^ia _ ^oul■^oul

I in (min)^in Qniti)

反激式屯路1 - 7 Kin(,lwx)^in (min)1 - 51 ^丨(mHX)2Poul 1?i"(…i")^ in if

單管爪激式電路2V'in2I'm1.5/。3V；utit

;,in (mill)ill (min)

推挽式屯路2 Finl-2Fwt I in (min)2Fml-2Fllllf ^in Qniti)■^oul

半橋電路2P?t ^in (min)n,2P〇ut 1?i"(…i")2 V；,,^ in if

全橋電路41-2P,h1(2V；utit

卩 in (min)^in (miix)

6.估計器件的損耗（這項是可選的）

PWM開關電源各個部分的相應損耗有些足可以根據(jù)經(jīng)驗事先進行佔計。損 耗的比例3然也受設計者的設計方法所影響，在這個階段，我們想耍得到的只是 一個比較接近的估計值。表3-3給出了各個主要拓撲的典型效率和丌關管到整流 輸出各部分損耗rV總損耗的H分比。

表3-3各種拓撲“黑箱估計”的損耗

拓 撲兒關類耶整休佔汁 效率（％)估計各部分損耗占總損耗的1分比P CO

功率j h關 和驅動（％.)輸出核 流器（％)磁性元件 (%)九:他 (%)

如果要確定電源各部分相應的損耗，可以W下面公式計算：

尸“:k丨）二尸m (l - 7j) P (%)(3-13)

式屮——設汁部分損耗占電源總損耗的百分比的典型估計值（見表3-3)。

如果拓撲中有多個功率開關，那么i\ssUl)要乘以相應的系數(shù)：對于推挽式 電路和半橋電路，該系數(shù)為0.5 (50%);對全橋電路，該系數(shù)為0.25 (25%)。

在多路輸1丨丨的開關電源屮，佔計每個輸丨I1,整流部分的損耗，要根據(jù)這部分輸 丨丨丨功率占總功率的比例來進行佔計，可依據(jù)式（3-14)計算。

P山產(chǎn) Pm (l-Tj)(3-14)

OUl.

這些損耗的數(shù)據(jù)可用來決記要采用何種相應的平.導休封裝。更確切地說，用 這呰數(shù)據(jù)來判斷半導體器件是杏要貼到散熱片上去，也可以估汁所需散熱片的大 小。

整個設計程序中，黑筘的估計部分到這里就完全結束了。我們可以看出，對 這些參數(shù)進行估計，可以得到一些非常有用的倍息。