開(kāi)關(guān)電源是一種看似簡(jiǎn)單，但卻異常復(fù)雜的電子系統(tǒng)。其中包含著很多有意思的問(wèn)題，我放在這里，促使自己思考思考：

1.一般buck系統(tǒng)輸出電壓和輸入電壓是按開(kāi)關(guān)管占空比計(jì)算的。比如說(shuō)，24V輸入，輸出12V，那么占空比應(yīng)該是50%。這個(gè)理論推導(dǎo)大多數(shù)情況下是不遵守的。因?yàn)檫@個(gè)是在開(kāi)關(guān)電源滿(mǎn)量程下推導(dǎo)的。事實(shí)上，開(kāi)關(guān)電源一般工作都會(huì)小于最大量程輸出。這里有一個(gè)前提，就是一個(gè)周期內(nèi)輸入的能量會(huì)與輸出的能量相抵消。如果不能抵消呢？那么開(kāi)關(guān)電源就會(huì)進(jìn)入打嗝模式（輕跳模式），即連續(xù)幾個(gè)工作周期內(nèi)有開(kāi)關(guān)波形輸出，然后連續(xù)幾個(gè)周期內(nèi)都沒(méi)有開(kāi)關(guān)波形。保證輸入能量與輸出能量相等。從理論上講，可以認(rèn)為是變成了頻率更低，占空比更低的一個(gè)開(kāi)關(guān)波形。也可以理解為，開(kāi)關(guān)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的開(kāi)關(guān)管控制的精度有限，在一個(gè)周期內(nèi)可能占空比的分辨率只能到0.5%，想要實(shí)現(xiàn)0.01%的精度，只能用更多的周期來(lái)逼近。比如說(shuō)，5% 4% 4% 4%的四個(gè)連續(xù)開(kāi)關(guān)周期組合成了一個(gè)4.25%的占空比。

這讓我聯(lián)想到，DLP 投影儀和背投彩色電視機(jī)，其實(shí)也是這個(gè)原理，DLP 的核心芯片只能讓一個(gè)點(diǎn)變亮或者變滅，曝光燈光通過(guò)色輪投在DLP上，DLP 的反射光通過(guò)鏡頭射出。如果用高速攝像機(jī) DLP 畫(huà)面，那么應(yīng)該是能看到不同顏色的單色畫(huà)面。通過(guò)人眼的暫留效應(yīng)，進(jìn)行空間合成。

軟件中也是如此，體積和速度，軟件可以用空間換時(shí)間，可以用時(shí)間換空間。

2.三種開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)buck, boost, buck-boost，冷啟動(dòng)時(shí)，都是由0狀態(tài)開(kāi)始啟動(dòng)到工作狀態(tài)。用于濾波的電容也是從0開(kāi)始充電到規(guī)定的電壓。事實(shí)上，如果不加以限制，能產(chǎn)生很大的 In rush 電流。對(duì)系統(tǒng)造成不可逆的損傷。同理，在負(fù)載變動(dòng)，輸出功率變化的情況下，都會(huì)出現(xiàn) In rush 電流。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，還是控制電路的控制方法問(wèn)題。一般開(kāi)關(guān)電源的輸出都是恒壓源，只對(duì)電壓做追蹤控制。電壓時(shí)控制目標(biāo)，開(kāi)關(guān)管流過(guò)去的不是電壓，而是能量。應(yīng)對(duì)能量加以控制和限制，而不是光禿禿的電壓。

3.Invert 是一種非常復(fù)雜的電源，尤其三相電的高頻PWM整流器是非常復(fù)雜的。控制方法多種多樣，五花八門(mén)。但往往我們忽視了一些最基本的電路認(rèn)識(shí)。為什么Invert電源能做到能量的雙向流轉(zhuǎn)？那是因?yàn)?a target="_blank">AC->DC時(shí)，外面的AC電源、電感、開(kāi)關(guān)管組成了一個(gè)boost，向高壓直流母線輸入能量；DC->AC時(shí)，直流母線作為電源，通過(guò)電感，開(kāi)關(guān)管組成一個(gè)buck，向AC電源供電。由于市電AC源可相當(dāng)于一個(gè)巨大的負(fù)載，而boost和buck又是一種內(nèi)阻可變的電源(適當(dāng)?shù)目刂品椒?。即使AC線電壓來(lái)回翻轉(zhuǎn)，也不會(huì)影響電路的工作。這些最基本的知識(shí)，讓我明白了，再?gòu)?fù)雜的東西都是由簡(jiǎn)單的東西復(fù)合而成，基礎(chǔ)往往比具體的技術(shù)更重要。

責(zé)任編輯：彭菁