說起電路設(shè)計，可以單獨(dú)拎出來的特別重要的一項(xiàng)就是電源設(shè)計了，畢竟，所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。

　　那本次就來簡單介紹一下電源電路設(shè)計，讓普通人也能對電源設(shè)計有一個大概的了解。

　　對于電源，目前市場上主要有兩種類型：線性電源和開關(guān)電源。

　　那么這兩種電源有啥區(qū)別呢?

　　線性電源的工作原理是先將220V或其他交流電壓通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪弘?12V或其他小一點(diǎn)的AC交流電)，然后再通過一系列的二極管進(jìn)行矯正和整流，并且把AC交流電變?yōu)槊}動電壓。

　　得到脈動電壓之后，就需要對脈動電壓進(jìn)行濾波，一般通過電容完成，然后將經(jīng)過濾波后的低壓交流電轉(zhuǎn)換成DC直流電。

　　不過，此時的直流電還不夠純凈，會有一定的波動(一般叫紋波)，所以還需要穩(wěn)壓二極管或者電壓整流電路進(jìn)行矯正。

　　最后就可以得到比較穩(wěn)定的DC直流電輸出了。

　　這整個過程的進(jìn)行就是線性電源的原理了。

　　那開關(guān)電源呢?

　　不同于線性電源要先將高壓交流電轉(zhuǎn)換為低壓交流電這一過程，開關(guān)電源是直接將220V交流輸入端轉(zhuǎn)換為直流電DC，然后在高頻振蕩電路的作用下，用開關(guān)管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。

　　最后在電感(高頻變壓器)的幫助下，輸出所需的穩(wěn)定低壓直流電。

　　對于電源電路設(shè)計來說，一般首先需要掌握的就是開關(guān)電源電路，從家用交流電壓220V中獲取電壓，轉(zhuǎn)換為直流穩(wěn)定電壓之后，再給電子設(shè)備主板供電。并且市場上大部分的電子產(chǎn)品如電腦，電動車都是采用的開關(guān)電源。

　　然后就是一個簡單的開關(guān)電源例子了(縮減了交流轉(zhuǎn)直流的這個過程)。

　　如下圖所示，這是一個簡單的開關(guān)電源，利用開關(guān)的不斷閉合與斷開，直流電的電壓就會變化。

　　比如按照0.5s閉合0.5s斷開的規(guī)律，這個12V的電壓就可以變?yōu)?V，實(shí)現(xiàn)了降壓效果。

　　那它是什么原理呢?

　　事實(shí)上，當(dāng)開關(guān)剛開始閉合時，12V直流電供電，此時二極管截止，電源開始給電感和電容儲能，同時給負(fù)載供電，但是因?yàn)殡姼须娏鞑荒芡蛔?，所以電感為了阻值電流的增加，會感?yīng)一個與電源相反的電壓，這個電感會抵消一部分電源電壓，使得負(fù)載端的電壓達(dá)不到12V，不過隨著時間的增加，電感抵消效果會減弱，負(fù)載端的電壓會慢慢達(dá)到12V。

　　然后當(dāng)開關(guān)斷開時，電感又產(chǎn)生了抵消作用，為了阻止電流突然變化，它會充當(dāng)電源，給負(fù)載供電。所以開關(guān)斷開之后，負(fù)載依然在短時間內(nèi)是有電流的。

　　不過隨著時間推移，電感抵消作用逐漸減弱，變成一根導(dǎo)線，不再供電。

　　所以，在這個連續(xù)的過程中，如果可以控制開關(guān)的斷開和閉合時間差，在電流不變?yōu)榱愕那闆r下，反復(fù)開關(guān)，就可以得到一段在6V作用但不是特別穩(wěn)定的DC直流電，有效值差不多接近6V。

　　所以為了得到穩(wěn)定的電壓，電容的作用不可忽視。

　　電容在這個電路中主要起到了儲能和濾波的作用，如果沒有它，波形會變得很尖銳。

　　最后就是電路中的開關(guān)，在實(shí)際電路中，一般用晶體三極管來充當(dāng)開關(guān)的角色，它在1秒之內(nèi)就可以開關(guān)上萬次。

　　不要小看這個簡單的開關(guān)電源，它的效率可達(dá)90%左右。其中它的主要損耗是電感，電容的等效電阻，二極管的導(dǎo)通壓降，以及晶體三極管的導(dǎo)通電阻。

　　這就是一個簡單的開關(guān)電源設(shè)計了，當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用中開關(guān)電源的設(shè)計為了達(dá)到精度更高性能更穩(wěn)定的等要求，電路也會更加復(fù)雜。