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电路设计AC-DC电源
在电子设计中，有时我依赖经验，有时我接受具有良好指导方针会有所帮助。设计AC-DC电源是您要参考手册或其他准则的情况之一。AC-DC电源存在很多风险，容易出错。因此，让我们看一下我为您制定的指南。
什么是AC-DC电源？
开关模式AC-DC电源。
几乎每个低压设备都需要电源才能正常工作。这些设备使用直流电压工作，而这些电压不能直接从建筑物和家中的交流电插座中获得。AC-DC电源设计用于将交流市电转换为低压组件，并将其降低到安全且合适的直流水平。
AC-DC电源可以作为单独的模块存在，也可以包含在设备本身中。无论哪种方式，它们都通过将交流电压转换为所需的输出电平，对正弦电压进行整流以及对峰值进行平滑以提供线性，稳定的直流输出来进行操作。
AC-DC电源的类型
在设计AC-DC电源之前，您必须了解众多变化之间的差异。
隔离与非隔离
这种隔离式电源使用变压器将交流电和直流电分开。
使用隔离电源意味着交流输入与直流输出在物理上是分开的。但是，在输入和输出之间连接了非隔离或离线电源。如果需要考虑安全性，则需要选择隔离的拓扑。
注意，将变压器包含在隔离设计中会大大降低电源效率。非隔离电源可提高效率，但会降低安全性。
某些系统，例如医疗设备，需要强制使用隔离电源。非隔离电源可以在不太关键的应用中找到，例如照明和各种传感器。
线性与开关模式
线性和开关模式电源是指如何产生输出电压。在线性电源中，AC波形经过整流，平滑并提供给DC负载。同时，开关电源通过PWM产生高频电压脉冲。
如果您需要低成本且“干净”的电源，则需要使用线性电源。但是，线性电源效率不高，为重负载供电时很容易发热。开关电源在向负载传输功率方面效率更高，但因高频开关产生的噪声而臭名昭著。
降压与升压
您会经常听到与电源相关的术语“降压”和“升压”。降压拓扑表示降压电源，而“升压”电源将输入转换为更高的输出电压。
如果要从交流市电降压到为低压组件供电，则需要降压型AC-DC电源。
AC-DC电源设计中的挑战
电涌是AC-DC电源中的一个问题。
低估AC-DC电源设计中的挑战是错误的。这是您需要解决的一些常见问题。
开关噪声
对于开关电源，稳压器不可避免地会引入噪声。您需要控制噪声并阻止它影响电源供电的敏感走线或组件。低通滤波器将抑制高频噪声。
涌动
AC-DC电源容易受到来自交流电源的电涌或瞬变的影响。有一些标准（EN61000-4-4，EN61000-4-5）规定了电源如何响应此类事件。为了保护电源，您需要使用诸如金属氧化物压敏电阻（MOV）和气体放电管（GDT）之类的组件。
过电流
AC-DC电源设计为在最大电流限制下运行。但是，在某些情况下，负载可能会吸收比允许的更大的电流，无论是否有意为之。您需要确保在发生短路或过电流时将电压降低到零。某些电源被设计为在过电流保护启动之前的短时间内被驱动以超过极限。