相较于数字逻辑产品，电源作为模拟产品中的重要类别，随着行业应用日趋广泛多元，电源产品也不断向高频、高效、高密度化、低压、大电流化和多元化方向发展。对于电源产品设计者而言，哪些技术是目前影响系统电源设计的核心要素？在功率密度，转换效率和减少体积这几个方向上，关键的推动技术有哪些？

这些问题，在《电源设计基础知识精选》中都有答案。

<p>贸泽电子 (<a href="https://www.mouser.com/">Mouser Electronics</a>) 很荣幸地宣布赞助<a href="https://www.qorvo.com/newsroom/trade-shows/design-summit?PS=mouser">Qor…®设计峰会</a>，这是一系列可免费参加的在线研讨会，举办时间为2020年8月及9月的每周三和周四。

电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。其实，作为一款优秀的设计，电源设计应当是很重要的，它很大程度影响了整个系统的性能和成本。

这里，只介绍一下电路板电源设计中的电容使用情况。这往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。很多人搞ARM，搞DSP，搞FPGA，乍一看似乎搞的很高深，但未必有能力为自己的系统提供一套廉价可靠的电源方案。这也是我们国产电子产品功能丰富而性能差的一个主要原因，根源是研发风气吧，大多研发工程师毛燥、不踏实;而公司为求短期效益也只求功能丰富，只管今天杀鸡饱餐一顿，不管明天还有没有蛋吃，“路有饿死骨”也不值得可惜。

言归正传，先跟大家介绍一下电容。

大家对电容的概念大多还停留在理想的电容阶段，一般认为电容就是一个C。却不知道电容还有很多重要的参数，也不知道一个1uF的瓷片电容和一个1uF的铝电解电容有什么不同。实际的电容可以等效成下面的电路形式：

开关电源产生的电磁干扰，时常会影响到电子产品的正常工作，因而正确的开关电源PCB排版就变得非常重要。

许多情况下，一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作，原因是该电源的PCB布线存在着许多问题。

在开关电源设计中，PCB设计是非常关键的一步，它对电源的性能、EMC要求、可靠性、可生产性都影响很大。

随着电子技术的发展，开关电源的体积越来越精巧，性能更加强大，开关频率也越来越高，器件的密集度也越来越高，这对PCB布局布线的抗干扰要求也越来越严，因而合理、科学的PCB布局就变得非常重要。本文将就如何在第一次就实现良好的PCB布局提出建议。

大原则：开关电源不管是布局还是布线优先都应该优先参考芯片datasheet，一般芯片手册中都会给出相应的layout Design Guide指导，走线之前一定要好好看。

【主要内容】

- Cypress 市场情况和成功案例；

- PD3.0/QC4.0 规范中关于手机充电的重要概念“PPS”;

-Cypress 开发工具介绍，包括 SDK、评估板及协议分析工具；

- PD3.0/QC4.0 的电源适配器和移动电源的设计实例解析。

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<strong><font color="#004a85">六大“板级电源管理系统”课程全面助力</font> </strong>

贸泽电子 (Mouser Electronics) 宣布贸泽技术创新主题周第二期课程于6月17-19日连续三天在线开播。本期将围绕“板级电源管理系统”展开，特别邀请到ADI、Murata、ON Semiconductor等原厂电源专家，携手福州大学林苏斌教授和西安电子科技大学高级工程师王水平等在内的多位嘉宾，在每天下午2点到4点准时为观众奉上关于板级电源系统的全面知识架构及创新解决方案。

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在开关电源设计中PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，造成电源工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析：

<strong>一、从原理图到PCB的设计流程</strong>

建立元件参数－》输入原理网表-》设计参数设置-》手工布局-》手工布线-》验证设计－》复查-》CAM输出。

二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压，在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距，一般情况下将走线间距设为8mil。

焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而是走线与焊盘不易断开。

开关电源因体积小、功率因数较大等优点，在通信、控制、计算机等领域应用广泛。但由于会产生电磁干扰，其进一步的应用受到一定程度上的限制。本文将分析开关电源电磁干扰的各种产生机理，并在其基础之上，提出开关电源的电磁兼容设计方法。

<strong>一、开关电源的电磁干扰分析</strong>

首先将工频交流整流为直流，再逆变为高频，最后再经整流滤波电路输出，得到稳定的直流电压。电路设计及布局不合理、机械振动、接地不良等都会形成内部电磁干扰。同时，变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰，也是潜在的强干扰源。

<strong><font color="#004a85">01、内部干扰源</font> </strong>

● 开关电路
开关电路主要由开关管和高频变压器组成。开关管及其散热片与外壳和电源内部的引线间存在分布电容，它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲，频带较宽且谐波丰富。开关管负载为高频变压器初级线圈，是感性负载。当原来导通的开关管关断时，高频变压器的漏感产生了反电势E＝-Ldi/dt，其值与集电极的电流变化率成正比，与漏感成正比，迭加在关断电压上，形成关断电压尖峰，从而形成传导干扰。　　

在全球节能环保和智能互联终端花样翻新的大环境下，节能、高频、高效、微型、智能化是电源行业未来的发展趋势。新低能耗器件的广泛应用，PMIC设计优化、第三代半导体材料SiC/GaN MOSFET技术的出现，正推动着功率电子行业发生颠覆式的变革。这些新型器件把整个电源转换系统的效率提高多个百分点。

电源设计开发是个技术活儿，也是累活儿，工作繁杂挑战诸多。电源设计工程师根据任务书选择合适的器件和拓扑结构，设计符合功能的原型版，电源设计优化尤其重要。既要保证功能的实现，又要兼顾效率、成本及EMC各个方面，最终产品还需要进行整体电源质量评价及行业标准的认证。

电源测试工程师在做电源测试过程中都会经历功率器件选择、电源原型版设计、电源质量分析、产品最终认证这四个阶段，每个阶段都会面对不同的痛。

什么才是电源测试工程师所关注的测试难点？走访了百位测试工程师，将工程师的测试痛点总结出来，发现效率是电源设计工程师非常关注的，如何确定主要的功率损耗点是非常重要的。传统的理论计算方法有诸多不足，因为实际的电源不同，设计的结构不同以及期间的损耗都有很大区别，所以工程师需要能准确测试功率主要损耗开关器件及无源器件的工具及方法。

（1）电源线是EMI出入电路的重要途径。通过电源线，外界的干扰可以传入内部电路，影响RF电路指标。为了减少电磁辐射和耦合，要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。电源电路不管形式有多复杂，其大电流环路都要尽可能小。电源线和地线总是要靠近放置。

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（2）如果电路中使用了开关电源，开关电源的外围器件布局要符合各功率回流路径最短的原则。滤波电容要靠近开关电源相关引脚。共模电感要靠近开关电源模块。

（3）单板上长距离的电源线不能同时接近或穿过级联放大器（增益大于45dB）的输出和输入端，避免电源线成为RF信号传输途径，进而引起自激或降低扇区隔离度。长距离电源线的两端都需要加上高频滤波电容，甚至中间也要加上高频滤波电容。