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还有细心和认真,因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损
失,比如以前碰到一块板在

PCB 设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源

层和地层连在了一起,

PCB 板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装,到测

试的时候才发现短路问题,但是元器件已经都焊接到板上了,结果造成了几十
万的损失。所以细心和认真的检查,负责任的测试,不懈的学习和积累,才能使
得一个硬件设计人员持续不断的进步,而后术业有所小成。

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如何设计一个合适的电源

对于现在一个电子系统来说,电源部分的设计也越来越重要,我想通过和大家
探讨一些自己关于电源设计的心得,来个抛砖引玉,让我们在电源设计方面能
够都有所深入和长进。

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

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过低,造成

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。一般对于弱电部分,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,但纹波大,实现比较复杂,调试
比较烦琐等等。