【導讀】對于電源設計工程師來說，親手設計電源是能夠帶來成就感的事情。設計的過程要充分的調動電源知識，本文中則主要介紹DIY開關穩壓電源的制作步驟，并驗證開關穩壓電源設計方案的可行性。
下面大家就隨小編來看一看吧。
DC-DC主回路拓撲的方案選擇
DC-DC變換有隔離和非隔離兩種。輸入輸出隔離的方式雖然安全，但是由于隔離變壓器的漏磁和損耗等會造成效率的降低，而本題沒有要求輸入輸出隔離，所以選擇非隔離方式，具體有以下幾種方案。
方案一：串聯開關電路形式。開關管V1受占空比為D的PWM波的控制，交替導通或截止，再經L和C濾波器在負載R上得到穩定直流輸出電壓Uo。該電路屬于降壓型電路，達不到要求的30--36V的輸出電壓。（見圖1）
方案三：串并聯開關電路形式。實際上此電路是在串聯開關電路后接入一個并聯開關電路。用電感的儲能特性來實現升降壓，電路控制復雜。（見圖3）
由于只考慮升壓，故選擇方案二。
控制方法的方案選擇
方案一：采用單片機產生PWM波，控制開關的導通與截止。根據A/D后的反饋電壓程控改變占空比，使輸出電壓穩定在設定值。負載電流在康銅絲上的取樣經A/D后輸入單片機，當該電壓達到一定值時關閉開關管，形成過流保護。該方案主要由軟件實現，控制算法比較復雜，速度慢，輸出電壓穩定性不好，若想實現自動恢復，實現起來比較復雜。
方案二：采用恒頻脈寬調制控制器TL494，這個芯片可推挽或單端輸出，工作頻率為1--300KHz，輸出電壓可達40V，內有5V的電壓基準，死區時間可以調整，輸出級的拉灌電流可達200mA，驅動能力較強。芯片內部有兩個誤差比較器，一個電壓比較器和一個電流比較器。電流比較器可用于過流保護，電壓比較器可設置為閉環控制，調整速度快。
鑒于上面分析，選用方案二。
電流工作模式的方案選擇
方案一：電流連續模式。電流連續工作狀態，在下一周期到來時，電感中的電流還未減小到零，電容的電流能夠得倒及時的補充，輸出電流的峰值較小，輸出紋波電壓小。
方案二：電流斷續模式。斷續模式下，電感能量釋放完時，下一周期尚未到來，電容能量得不到及時補充，二極管的峰值電流非常大，對開關管和二極管的要求就非常高，二極管的損耗非常大，而且由于電流是斷續的，輸出電流交流成分比較大，會增加輸出電容上的損耗。由于對于相同功率的輸出，斷續工作模式的峰值電流要高很多，而且輸出直流電壓的紋波也會增加，損耗大。
鑒于上面分析，方案二為比較合適的選擇。
提高效率的方案選擇
影響效率的因素主要包括單片機及外圍電路功耗，單片機及外圍電路供電電路的效率和DC—DC變換器的效率。
本文全面細致的對開關穩壓電源制作中方案與控制方法的選擇進行了介紹，并且對多種方案進行全方位的比較，從而選出最優方案來完成設計，有興趣的朋友可參考本文的指導來試著制定開關穩壓電源的制作方案。
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