逆向思维设计开关电源，采用与一般教科书相反的设计思路，重要的是思想。
模块化设计开关电源，全方位精确计算主电路模块、控制电路模块、环路模块、EMI模块。以反激为例，采用mathcad软件全面精确计算，如何最优化设计之？你是喜欢花较多时间坐在电脑前设计开关电源参数，然后仅仅花少量时间坐在实验桌前调试开关电源？还是喜欢反之？相信更多人喜欢前者，我也是如此。其实90%的电源设计都可以在电脑前完成，而在实验桌前需要完成的只是仅占10%的电源设计。
本次分享主要分为三部分：
一、项目背景篇
二、AC-DC整流部分讲解篇
三、DC-DC部分讲解篇
接下来将以一款反激电源为例，揭示如果精确计算开关电源的每一个器件参数，以及如何最优化设计开关电源。将要设计的电源指标为：
输入：交流90-264V，50Hz
输出：24V3.5A，8V1.2A
以下分别计算主电路、控制电路、环路、EMI，以确定所有器件参数。
首先计算主电路参数：
根据电源指标：
- 输入电压：Ui=90-264V
- 输入频率：fi=50Hz
- 输出电压：Uo=24V, 8V
- 输出电流：Io=3.5A, 1.2A
计算：
- 输出电阻：Ro=Uo/Io
- 输出功率：Po=Uo*Io假定效率η=85%，计算：
- 输入功率：Pi=Po/η
采用mathcad软件可自动计算，将繁琐的计算任务交给电脑处理，则以上计算如下图所示：
主电路分2部分：
- AC-DC整流部分，即输入交流电压Ui-母线电压Ug部分
- DC-DC部分，即母线电压Ug-输出电压Uo部分
AC-DC部分：首先要确定母线电解电容的容值
这个怎么选？有些人会根据经验选择输出功率的3倍作为容值，比如输出30W，就选100uF的电容（30*3=90uF）。这样选择，误差较大，而且仅适合全输入电压范围的电源，如果不是全输入电压范围，就无参考意义。
这里根据等效原理图来计算如何选择，如下图：
- 整流桥导通区：当输入电流大于0A时，即ii>0A时，输入电压源通过D1、D2（负半周为D3、D4）给电容C充电，同时给恒功率负载供电，所以ug=|ui|=2^0.5*Ui*sin(2*3.14*f*t)；
- 整流桥截至区：当输入电压的绝对值小于母线电压时，即|ui|<ug，电容C放电，给恒功率负载供电，所以ic=C*dug/dt即ug=ug0+(1/C)*∫ic*dt。
具体计算过程如下：
- 假定C的容值；
- 计算由导通区转为截至区的时刻t0（即输入电流=0A的时刻）与此时刻的ug（ug0），根据方程：ii=ic+ig=C*dug/dt+Pi/ug=0A；
- 计算截至区的时间△t=t1-t0与t1时刻的ug（ug1），根据方程：0.5*C*(ug1^2-ug0^2)=Pi*△t；其中ug1=2^0.5*Ui*sin(2*3.14*f*t1)；
- 根据母线波谷电压ug1与纹波电压△ug=2^0.5*Ui-ug1，判断所选C是否合适
示意波形图如下，示意波形图取自saber软件：
母线波谷电压ug1过小，会导致占空比变化过大，使电源无法正常工作。母线纹波电压△ug过大，会导致输出电压纹波过大。而反之，则需要使用更大容量的电解电容，导致电源成本上升。
综上，需要折衷考虑。
以上计算的mathcad计算过程如下图所示：
如果将容值Cp改变，mathcad会自动计算，所得结果△ug可能就过大而不合适，或过小而造成浪费。比如改小CP=100uF如下图，可以看到ug1=49V太小而不合适。
将导通区与截至区的电压波形统一，即得到mathcad如下图形。并且计算了一个工频周期里的平均值，作为后续计算损耗的计算值。
并根据母线电压波形，计算输入电流ii=ic+ig=C*dug/dt+Pi/ug；作为后续输入保险等的选择依据。
