我以FLY的設計參考進(jìn)行設計技巧和分析；能量轉換系統必定存在能耗，雖然實(shí)際應用中無(wú)法獲得100％的轉換效率，但是，一個(gè)高質(zhì)量的電源效率可以達到非常高的水平，開(kāi)關(guān)電源的損耗大部分來(lái)自開(kāi)關(guān)器件（MOSFET 和二極管）和開(kāi)關(guān)變壓器，另外小部分損耗來(lái)自電感和電容。但是，如果使用非常廉價(jià)的電感和電容（具有較高電阻），將會(huì )導致?lián)p耗明顯增大。同時(shí)在選擇開(kāi)關(guān)電源IC 時(shí)，需要考慮控制器的架構和內部器件；也可以獲得高的效率設計！
1．FLY的系統參考設計圖：
2．電源的功率損耗的注意器件及分布位置預算分析
A．效率影響最大的是：開(kāi)關(guān)IC的控制，開(kāi)關(guān)變壓器，吸收電路，開(kāi)關(guān)MOS管；輸出整流二極管
B．不同的開(kāi)關(guān)電源系統其工作拓撲結構
C．可靠性帶來(lái)的功能及檢測電路器件
3．從上面的1－9位置器件分析開(kāi)關(guān)電源的主要損耗來(lái)源；
①設計功率大于（＞）10W時(shí)最大的損耗為開(kāi)關(guān)變壓器損耗。（恒流／恒壓模式估計會(huì )有≥0．58W功率差異－跟電路的檢測方式有關(guān)�。�
②設計功率小于（＜）10W時(shí)最大的損耗為開(kāi)關(guān)芯片及開(kāi)關(guān)MOS器件
③損耗的另一主要來(lái)源輸出部分的整流設計（肖特基優(yōu)于快速恢復優(yōu)于超快速恢復）
④開(kāi)關(guān)芯片的設計選擇和MOS選擇的設計（注意對于采用IC集成MOS參數和控制系統動(dòng)作參數設計，目前PI公司技術(shù)相對會(huì )有優(yōu)勢）
⑤電源的穩壓及調整率控制的假負載系統設計
4．＞10W開(kāi)關(guān)電源系統通過(guò)變壓器的設計來(lái)提高電源效率的指導（從以下幾個(gè)方面優(yōu)化）
①選擇適當的變壓器磁芯大小，以滿(mǎn)足空間要求下。
②優(yōu)化選擇最少的變壓器次級設計圈數。
并且要求：
⑴設計最大的磁通量越接近要求的限值3100GS恒流（或3000GS恒壓）
⑵滿(mǎn)足磁芯損耗P銅損≥PCORE（BM）≥P阻
③使KP盡可能的低（恒流設計的正常范圍KP可在0．5－1之間）如果對功率因素有要求時(shí)滿(mǎn)足230VAC時(shí)要求大于0．9時(shí)KP在極限情況下不能超過(guò)1（這時(shí)系統始終工作在連續模式條件下。）從而減少開(kāi)關(guān)損耗，有較低的銅損／電阻損耗
請參考《FLY反激變換器的關(guān)鍵參數VRO＆KRP工作模式分析》
④在線(xiàn)圈之間增加絕緣膠帶。
⑤變壓器采用三明治繞法（拆分初級為兩部分）：減少漏感
⑥可以使用大一等級型號的磁芯（增加Ae參數）：成本和空間允許的情況下
⑦變壓器具體參數技巧：
⑴變壓器的次級設計盡可能少的圈數
⑵減少BAC（交流磁通量擺幅）－－－－減少變壓器銅損和鐵芯損耗。
⑶優(yōu)化磁芯，BM．減少銅損比提高BM增加磁芯損耗更好！
5．開(kāi)關(guān)電源系統的效率還跟使用的架構有很大的關(guān)系
比如降壓型DC－DC／BUCK轉換器圖中標示了各點(diǎn)（1－6處）的開(kāi)關(guān)波形，通過(guò)波形數據也可進(jìn)行理論和實(shí)際的分析
器件的問(wèn)題原理基本與FLY都相同；關(guān)鍵點(diǎn)BUCK電感！
對于上面這種非隔離BUCK電路的效率優(yōu)化方法－電感問(wèn)題顯得更為重要��！
①設計電感讓其工作在CCM（電流連續）工作模式（峰值電流�。瓬p少開(kāi)關(guān)損耗，銅損和電阻損耗
②線(xiàn)圈之間加絕緣膠帶－－－－減少內部繞組的分布電容。
③應用大一個(gè)等級型號的磁芯（增加Ae）在成本和空間許可條件下。
電感參數的具體參數設計技巧：
⑴設計盡可能少的繞組圈數
⑵減少BAC（交流磁通擺幅）－－－－減少銅損和鐵芯損耗。
6．開(kāi)關(guān)電源系統中看來(lái)變壓器電感的設計在功率達到一定的量時(shí)其損耗變得相對重要！變壓器設計的具體參數變化的效率對比
變壓器KP（△I／IP）的設計大小對效率的影響：
變壓器磁芯大小對效率的影響。
磁芯越大（Ae值越大）效率越高
設計變壓器KP值越小，電源效率越高。
如下對比參考：將我做的小功率電源90V－265VAC／15V－0．3A的小功率電源進(jìn)行分析比較：提供一些數據參考
Core效率100VAC效率240VACLPKpISrms（A）BAC（G）NPNSEE16（AE：0．19）71．40％77．40％2．7mH10．621522148T＃3628T＃29RM6（AE：0．31）71．60％77．80％2．7mH10．62943148T＃3628T＃29RM6（AE：0．31）72．60％78．60％2．7mH0．80．571209122T＃3623T＃29
變壓器次級繞組圈數對變壓器效率的影響
次級繞組圈數在不超過(guò)3100GS的磁通密度條件下，次級圈數越少效率越高
如下對比參考：將我做的電源90V－265VAC／24V－0．33A電源進(jìn)行分析比較：提供一些數據參考
Core效率100VAC效率240VACLPKpISrms（A）BAC（G）NPNSRM6（AE：0．31）79．60％83．60％2．45mH0．80．721122128T＃3422T＃28RM6（AE：0．31）81．60％83．60％2．95mH0．80．691476105T＃3418T＃28
7．同上我再對效率較高的BUCK電路中的BUCK電感設計分析對效率的影響
電感的鐵芯尺寸和電感線(xiàn)圈的圈數（電感量）對效率的影響如下圖：
⑴鐵芯越大電源的效率越大
⑵電感的感量小則電源的效率增大
⑶每層繞組間加絕緣膠帶較少分布電容提高效率
如下對比參考：將我做的高壓BUCK電源90V－265VAC／36V－0．33A電源進(jìn)行分析比較：提供一些數據參考
Core效率100VAC效率240VACLPKpIp（A）BAC（G）NPEE16（AE：0．19）88．40％87．40％0．68mH0．660．922940130T＃29RM6（AE：0．31）88．40％87．80％0．68mH0．660．921830112T＃29RM6（AE：0．31）88．60％87．30％1．2mH0．440．822712112T＃29
8．變壓器及電感的對設計效率的總結：
A．反激變壓器
⑴選擇合適的鐵芯尺寸。
⑵設計最少得次級變壓器圈數
⑶設計參考的KP值0．6－1
⑷變壓器繞組之間加絕緣膠帶（組與組，層與層之間）
⑸變壓器的三明治繞法
⑹用大一等級型號的變壓器（增大Ae值）設計
B．BUCK電路中BUCK電感的設計
⑴繞組的層間加絕緣膠帶。
⑵在條件許可條件下用大的磁芯（增大Ae值）設計
9．開(kāi)關(guān)電源系統的效率優(yōu)化設計技巧
A．EMI的濾波電感的消耗功率。設計要求可做到60mW以下。
B．輸入整流橋電路的二極管設計。
C．電源RCD吸收電路設計
D．電源電路假負載電路設計。
E．優(yōu)化IC外圍電路設計。
F．變壓器系統設計
H．輸出整流系統設計。
I．輸出電容得選擇和設計
注意：
一般來(lái)說(shuō)，不同類(lèi)型電介質(zhì)的電容具有不同的ESR 等級。對于特定的容量和額定電壓，鋁電解電容和鉭電容就比陶瓷電容具有更高的ESR 值。聚酯和聚丙烯電容的ESR 值介于它們之間，但這些電容尺寸較大，開(kāi)關(guān)電源中很少使用。
對于給定類(lèi)型的電容，較大容量、較低的fS 能夠提供較低的ESR。大尺寸電容通常也會(huì )降低ESR，但電解電容會(huì )帶來(lái)較大的等效串聯(lián)電感。陶瓷電容被視為比較好的折中選擇，此外，電容值一定的條件下，較低的電容額定電壓也有助于減小ESR！
