1先确定输入电源，一般输入电源有3路：市电，直流，旁路。市电可以3相（大功率机器）或单相；直流一般由电池供电；旁路就是和市电不同源的一路交流电。
2确定电源的优先级，一般正常情况市电运行，同时给电池充电，当市电断电，ups转由电池供电运行，当电池再没电，转由旁路供电。
3 确定逆变频率，它决定后续参数
4设计旁路波形与逆变波形的跟踪，又叫锁相，
5设计相关保护点，如过压，欠压，过载，高温，
6显示设计
7通信设计
8故障报警设计
总之，很麻烦，不是一时半刻能完成的，必须站在前人的肩膀上，努力吧
直流稳压电源设计
Q1：如何来评估一个系统的电源需求
Answer：对于一个实际的电子系统，要认真的分析它的电源需求。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、电源实现的效率、电源部分对负载变化的瞬态响应能力、关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波，还有散热问题等等。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，对降低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）。值得注意的是，评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率，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，如果电源电路响应速度不够，造成瞬间电压下降过多，导致CPU运行出错。
一般来说，要求的电源实际值多为标称值的±5%，所以可以据此计算出允许的电源纹波，当然要预留余量的。
散热问题对于那些大电流电源和LDO来说比较重要，通过计算也是可以评估是否合适的。
Q2：如何选择合适的电源实现电路
Answer：根据分析系统需求得出的具体技术指标，可以来选择合适的电源实现电路了。一般弱电部分，包括了LDO（线性电源转换器）、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，但存在纹波大、实现比较复杂、调试比较烦琐等缺点。
Q3：如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数
Answer：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、PCB layout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，还简化了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，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、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，这些元件的选择基本上要满足一个性能和成本的平衡：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），但是较高的开关频率会增加干扰和增大MOSFET的开关损耗，使效率降低；低的开关频率带来的结果则恰好相反。
对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的：选择小的ESR可以减小输出纹波，但是电容成本就会增加（好的电容会贵嘛）。开关电源控制器驱动能力也是需要注意：过多的MOSFET是不能被很好驱动的。
一般来说，开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴。
Q4：如何调试开关电源电路
Answer：有一些经验可以共享给大家：
1: 电源电路的输入输出通过低阻值大功率电阻接到板内，这样在不焊电阻的情况下可以在做到电源电路后先调试，避开后面电路的影响。
2: 一般来说开关控制器是闭环系统，如果输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围，开关电源工作就会不正常，这种情况就需要认真检查反馈和采样电路。特别需要注意的是如果采用了大ESR值的输出电容，会产生很多的电源纹波，这也会影响开关电源的工作的。 Q1：为什么要接地
Answer：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭受雷击而采取的保护性措施，方法是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段：当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，接地后由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信及其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中，实现大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地；随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注（接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性）。此外，高速信号的信号回流技术中也引入了 “地”的概念。
Q2：接地的定义
Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是‘线路电压的参考点’；对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架；对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”（注意要求是”低阻抗”和“通路”）。
Q3：常见的接地符号
Answer: PE,PGND,FG－保护地或机壳；BGND或DC-RETURN－直流－48V( 24V)电源（电池）回流；GND－工作地；DGND－数字地；AGND－模拟地；LGND－防雷保护地
Q4：合适的接地方式
Answer: 接地方式很多，有单点接地、多点接地以及混合类型的接地。单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路、不同功能模块之间接地区分以及低频（f<1MHz）电子线路。当设计高频（f>10MHz）电路时就要采用多点接地或者多层板（完整的地平面层）。
Q5：信号灯回流和跨分割的介绍
Answer：对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电路作为回流到地的途径，因此如何处理这个信号回流就变得非常的关键。
第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，因此在PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。
第二，对于一个高速信号来说，提供较好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层（或电源层）为参考来计算的。如果高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生变化，因为不连续的阻抗会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层或者在高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。
第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，并非所有信号都严格要求不能跨越电源分割，低速的信号是可以的，因为产生的干扰相比信号可以不予考虑。对高速信号就要认真检查，尽量通过调整电源部分的走线避免跨越。（这是针对多层板多个电源供应情况说的）
Answer：对于一般器件来说，就近接地是最好的。采用了拥有完整地平面的多层板设计后，一般信号的接地就非常容易了，此时的基本原则是保证走线的连续性、减少过孔数量、靠近地平面或者电源平面等等。
Q6：为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开
Answer：模拟信号和数字信号都要回流到地。因为数字信号变化速度快，会在数字地上引起很大的噪声，而模拟信号是需要一个干净的地来参考工作的，如果模拟地和数字地混在一起，噪声就会影响到模拟信号。
一般来说，模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线或者单点连接在一起，总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开，如果模拟部分附近的数字地很干净的话就可以连接在一起。
Q7：单板上的信号如何接地
Answer：对于一般器件来说，就近接地是最好的。采用了拥有完整地平面的多层板设计后，一般信号的接地就非常容易了，此时的基本原则是保证走线的连续性、减少过孔数量、靠近地平面或者电源平面、等等。
Q8：单板的接口器件如何接地
Answer：有些单板会有对外的输入输出接口，比如串口连接器、网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地设计的不好也会影响到正常工作，例如网口互连会有误码、丢包等现象，还会成为对外的电磁干扰源，将板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以抑制信号地上噪音传到接口地上来。同样的，对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。
Q9：带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地
Answer：屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上，这是因为信号地上有各种的噪声，如果将屏蔽层接到了信号地上，噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰，这就是为什么设计不好的电缆线一般都会是电磁干扰的最大噪声输出源。当然将屏蔽层接到接口地上的前提是接口地也要非常干净。
关于电源设计
一、设计目的 1
二、设计任务及要求 1
三、设计步骤 1
四、总体设计思路 2
五、实验设备及元器件 5
六、测试要求 5
七、设计报告要求 6
八、注意事项 6
直流稳压电源的设计
一、设计目的
1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
二、设计任务及要求
1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：
① 输出电压可调：Uo=+3V～+9V
② 最大输出电流：Iomax=800mA
③ 输出电压变化量：ΔUo≤15mV
④ 稳压系数：SV≤0003
2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。
3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。
4批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。
三、设计步骤
1．电路图设计
（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。
（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。
（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。
（4）总电路图：连接各模块电路。
2．电路安装、调试
（1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。
（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。
（3）重点测试稳压电路的稳压系数。
（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。
四、总体设计思路
1．直流稳压电源设计思路
（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。
（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。
（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。
2．直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。
图1直流稳压电源方框图
其中：
（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电
（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图3所示。
图2整流电路
图3输出波形图
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(11～12)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可选集成三端稳压器电路。
总体原理电路见图4。
图4 稳压电路原理图
3．设计方法简介
（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为12V~37V，最大输出电流 为15A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317系列和lM337系列的引脚功能相同，管脚图和典型电路如图4和图5
图4管 脚图 图5典型电路
输出电压表达式为:
式中，125是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ，此电压加于给定电阻 两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器 ，电阻 常取值 ， 一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D，用于防止输出端短路时10μF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
LM317其特性参数：
输出电压可调范围：12V～37V
输出负载电流：15A
输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo：3～40V
能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。
（2）选择电源变压器
1）确定副边电压U2:
根据性能指标要求：Uomin=3V Uomax=9V
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范围中可任选 ：Ui=14V=Uo1
根据 Uo1=(11～12)U2
可得变压的副边电压：
2）确定变压器副边电流I2
∵ Io1=Io
又副边电流I2=(15～2)IO1 取IO=IOmax=800mA
则I2=15＊08A=12A
3）选择变压器的功率
变压器的输出功率：Po>I2U2=144W
（3）选择整流电路中的二极管
∵ 变压器的副边电压U2=12V
∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：
桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：
查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V>17V
最大整流电流IF=1A>04A
（4）滤波电路中滤波电容的选择
滤波电容的大小可用式 求得。
1）求ΔUi:
根据稳压电路的的稳压系数的定义：
设计要求ΔUo≤15mV ，SV≤0003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，则可求得ΔUi
2）滤波电容C
设定Io=Iomax=08A，t=001S
则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为 ，所以所选电容器的耐压应大于17V。
注意： 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。
五、实验设备及元器件
1万用表 2示波器
3交流毫伏表 4三端可调的稳压器 LM317一片
六、测试要求
1．测试并记录电路中各环节的输出波形。
2．测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。
3．测量输出电阻Ro。
4．测量稳压系数。
用改变输入交流电压的方法，模拟Ui的变化，测出对应的输出直流电压的变化，则可算出稳压系数SV（注意： 用调压器使220V交流改变±10％。即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小，并用示波器观察、记录其波形。
6．分析测量结果，并讨论提出改进意见。
七、设计报告要求
1．设计目的。
2．设计指标。
3．总体设计框图，并说明每个模块所实现的功能。
4．功能模块，可有多个方案，并进行方案论证与比较，要有详细的原理说明。
5．总电路图设计，有原理说明。
6．实现仪器，工具。
7．分析测量结果，并讨论提出改进意见。
8．总结：遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。
八、注意事项
1．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。
2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。
3．注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管的极性，不应反接。
4 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。
电源电路怎么设计
线性电源（Liner power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。
线性电源与开关电源对比
线性电源的电压反馈电路是工作在线性状态，开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和和截至区即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器，此电压放大器的输出作为电压调整管的输入，用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化，从而调整其输出电压，但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的！
从其主要特点上看：线性电源技术很成熟，制作成本较低，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音，但其体积相对开关电源来说，比较庞大，且输入电压范围要求高；而开关电源与之相反。
3、肯定要大于15A。我认为按照峰值来考虑的话，最少要大于12倍吧。
学习开关电源设计工作原理
先按照需求（要多少V的电源），先变压；
然后根据需要（一般电源都会做成直流），桥式整流
然后根据需要添加元器件，比如要输出的波形比较稳定，可以并入电容；
对电压的精度有要求，添加稳压管，等等；
完全和别人的不一样这个没做过
给你个参考http://wenkubaiducom/view/bec76bfa4693daef5ef73d73html
硬件设计:电源设计--DC/DC工作原理及芯片详解
开关很重要，很多人都喜欢根据自己的风格设计一些自己喜欢的东西，比如衣服啊，讲起衣服，现在的娃们为了个潮流，特意把自己的衣服随便剪出几个洞洞来。衣服可以这搞怪设计了，那么开关电源设计工作原理你怎样设计。有没有更潮流的设计想别听到开关电源设计你们应该很自然地想到它的工作原理了吧。既然这样我们来学习下吧!
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
主要用途
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、led照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED灯袋，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。
工作原理
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时，电压低，电流大;关断时，电压高，电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
开关电源伯特图脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。
学习了开关电源设计工作原理，你有什么好的建议或提议，不妨说来个给大家听听吧。那些地方不够完美需要改进的，也可以说出来大家讨论一下。我们会认真听讲，认真改进。快点吧，我们等着你的建议，你的建议可能给我们学习开关电源设计工作原理的童孩们有更大的帮助哦!不要错过了，快来学习开关电源设计工作原理，值得一学。
参考资料：
MP2315(DC/DC电源芯片)解读
DC/DC电源详解
第一次写博客，不喜勿喷，谢谢！！！
DC/DC电源指直流转换为直流的电源，从这个定义上看，LDO(低压差线性稳压器)芯片也应该属于DC/DC电源，但一般只将直流变换到直流，且这种转换是通过开关方式实现的电源称为DC/DC电源。
一、工作原理
要理解DC/DC的工作原理，首先得了解一个定律和开关电源的三种基本拓扑(不要以为开关电源的基本拓扑很难，你继续往下看) 。
1、电感电压伏秒平衡定律
一个功率变换器，当输入、负载和控制均为固定值时的工作状态，在开关电源中，被称为稳态。稳态下，功率变换器中的电感满足电感电压伏秒平衡定律：对于已工作在稳态的DC/DC功率变换器，有源开关导通时加在滤波电感上的正向伏秒一定等于有源开关截止时加在该电感上的反向伏秒。
是不是觉得有点难理解，接着往下看其公式推导过程。
伏秒平衡方程推算过程：
电感的基本方程为：V(t)=LdI(t)/dt,即电感两端的电压等于电感感值乘以通过电感的电流随时间的变化率。
根据上述方程，可得dI(t)=1/L∫V(t)dt,对于稳态的一个功率变换器，其应保证在一个周期内电感中的能量充放相等，反映在V-t图中即表示在一个周期内其面积之和为0，所以得出电感电压伏秒平衡定律。此处可参考： DC/DC电源详解 第8页(如果此处还无法理解，可先阅读下面开关电源三种基本拓扑的工作原理)。
扩展资料：
1、当一个电感突然加上一个电压时，其中的电流逐渐增加，并且电感量越大，其电流增加越慢；
2、当一个电感上的电流突然中断，会在电感两端产生一个瞬间高压，并且电感量越大该电压越高；
3、电容的基本方程为：I(t)=dV(t)/(Cdt)，当一电流流经电容时，电容两端电压逐渐增加，并且电容量越大电压增加越慢；
2、开关电源三种基本拓扑
21、BUCK降压型
图1 BUCK型基本拓扑简化工作原理图
图2 电感V-t特性图
BUCK降压型基本拓扑原理如图1所示，其电感L1的V-t特性图如图2。
当PWM驱动MOS管Q1导通时，忽略MOS管的导通压降，此时电感两端电压保持不变为V in -V o ，根据电感的基本方程：V(t)=L dI(t)/dt,电感电流将呈线性上升，此时电感正向伏秒为：V T on =(V in -V o )T on。
当PWM驱动MOS管Q1截至时，电感电流经过续流二极管D1形成回路(忽略二极管压降)且电感电流不发生突变，同样电感两端电压也保持不变为V o ,方向与(V in -V o )相反，电感电流呈线性下降，此时电感反向伏秒为：V T off =Vo (T s -T on )，T s 为PWM波形周期。
根据电感电压伏秒平衡定律可得：(V in -V o ) T on =V o (T s -T on )
即 V o =D V in (D为占空比)
22、BOOST升压型
图3 BOOST型基本拓扑简化工作原理图
图3是BOOST升压型基本拓扑的简化原理图，其分析方法和BUCK电路分析类似。
当PWM驱动MOS管导通时，此时电感的正向伏秒为：V in T on;
当PWM驱动MOS管截至时，此时电感的反向伏秒为：(V o - V in )(T s -T on )。
根据电感电压伏秒平衡定律可得：V in T on =(V o - V in ) (T s -T on )
即 V o =V in /(1-D)
23、BUCK-BOOST极性反转升降压型(该电路中二极管方向反了)
图4 BUCK-BOOST型基本拓扑简化工作原理图
BUCK-BOOST电路分析方法和上面两种类型的基本拓扑分析方法相同，当MOS管导通时，电感的正向伏秒为：V in T on ；当MOS管截止时，电感的反向伏秒为：-V o (T s -T on )。
根据电感电压伏秒平衡定律可得：V in T on =-V o (T s -T on )
即 V o =-V in (D/(1-D))
扩展资料
1、DC/DC电源芯片主要是通过反馈电压与内部基准电压的的比较，从而调节MOS管的驱动波形的占空比，来保证输出电压的稳定。
2、同步整流技术
由于二极管导通时多少会存在管压降，因此续流二极管所消耗的功率将会成为DC/DC电源主要功耗，从而严重限制了DC/DC电源芯片效率的提高。为解决该问题，以导通电阻极小的MOS管取代续流二极管，然后通过控制器同时控制开关管和同步整流管，要保证两个MOS管不能同时导通，负责将会发生短路。
图5 带同步整流的BUCK电路
二、DC/DC电源调制方式
DC/DC电源属于斩波类型，即按照一定的调制方式，不断地导通和关断高速开关，通过控制开关通断的占空比，可以实现直流电源电平的转换。DC/DC电源的调制方式有三种：PWM方式、PFM方式、PWM与PFM的混合方式。
1PWM(脉冲宽度调制)
PWM采用恒定的开关频率，通过调节脉冲宽度(占空比)的方法来实现稳定电源电压的输出。在PWM调制方式下，开关频率恒定，即不存在长时间被关断的情况。
优点：噪声低、效率高，对负载的变化响应速度快，且支持连续供电的工作模式。
缺点：轻负载时效率较低，且电路工作不稳定，在设计上需要提供假负载。
2PFM(脉冲频率调制)
PFM通过调节开关频率以实现稳定的电源电压的输出。PFM工作时，在输出电压超过上阈值电压后，其输出将关断，直到输出电压跌落到低于下阈值电压时，才重新开始工作。
优点：功耗较低，轻负载时，效率高且无需提供假负载。
缺点：对负载变化响应较慢，输出电压的噪声和纹波相对较大，不适合工作于连续供电方式。
三、DC/DC芯片的内部构造
接下来我们来看看DC/DC电源芯片内部的单元模块，并且给大家看看基本拓扑与电源芯片的联系，先来看一个图。
图6 DC/DC电源芯片内部构图
1、误差放大器：误差放大器的作用就是将反馈电压(FB引脚电压)与基准电压的差值进行放大，然后再用该信号去控制PWM输出信号的占空比。
2、温度保护：当温度高于限定值，芯片停止工作。
3、限流保护：如果电流比较器的电阻上的电流过大，输出就会降低，直到超过下限阈值，电源芯片就会出现打嗝现象。这个模式可以在输出发生短路的情况下很好地保护芯片，保护稳压管，一旦过流现象消除，打嗝也会消除。
4、软启动电路：用于电源启动时，减小浪涌电流，使输出电压缓慢上升，减小对输入电源的影响。
四、DC/DC电路的硬件设计参数选择标准
1设置输出电压：先选择合适的R2,R2过小会导致静态电流过大，从而导致加大损耗；R2太大会导致静态电流过小，而导致FB引脚的反馈电压对噪声敏感，一般在datasheet中有推荐值范围参考。选定R2，根据输出电压计算R1的值，R1=((V out -V ref )/V ref )R2。
2电感：电感的选择要满足直到输出最小规定电流时，电感电流也保持连续。在电感选取过程中需要综合考虑输出电流、纹波、体积等多个因素。较大的电感将导致较小的纹波电流，从而导致较低的纹波电压，但是电感越大，将具有更大的物理占用面积，更高的串联电阻和更低的饱和电流。一般在芯片的datasheet中会有相应的计算公式。
3输出电容：输出电容的选择主要是根据设计中所需要的输出纹波的要求来进行选取。
电容产生的纹波:相对很小，可以忽略不计;
电容等效电感产生的纹波:在300KHz~500KHz以下，可以忽略不计；
电容等效电阻产生的纹波：与ESR和流过电容电流成正比，该电流纹波主要是和开关管的开关频率有关，基本为开关频率的N次谐波，为了减少纹波，让ESR尽量小。
出处： https://wwwcnblogscom/wcat/
