在初设计阶段，首先要考虑开关电源的一些主要参数，这有助于设计者确 定自己所选的拓扑是否正确，也便于提前预定实验板所需的元器件。同时可以知 道接下来的设计所需的一些非常重 要的参数。关于如何对“黑箱”进 行估计，设计者只要知道设计指标 中的一些外特性参数就可以了。接 下来就把要设计的电源当成一个黑 箱看待，在这个黑箱里，只定义输 入和输出（见图3-17)。

下面就是一些参数估计：

1.输出功率

尸。ut =〉: ( Kut (m) ?。ut (m))

2.输入功率

p

P ^ out

111 _ 7-t

式中‘——估计的开关电源效率。

3.平均输入电流

^in(avHnom) = 7/~(3 _ 11)

^ inCnom)

式中，下角标“nom”表示额定值。

在输入电压时，就可以解出的平均输入电流。设计者根据这个值决 定变压器绕组或电感中的导线尺寸。

4.输入峰值电流

这个参数是由事先选定的拓扑决定的。

bp

/Pk = y^-0-12)

V in (min)

式中，A： = 1.4 0(寸于Buck电路、推挽电路和全桥电路）。

& = 2.8 (X寸于半桥电路和正激式电路）。

5.5 (对于 Boost，Buck-Boost 和反激式电路）。

峰值电流的确定有助于反激式电感和变压器的设计，对于正激式电路，电感 和变压器的设计这时还无法确定。

5.选择功率开关管和整流电路

每一种拓扑都可以估计出开关管和整流电路上的电压、电流应力，这些估计 有90%的可信度。设计过程中，可以在这个阶段选好开关管，从而节约宝贵的 时间，以避免在需要时要等待。表3-2的公式实际上可能有些保守，但应用中还

是可以根据这些公式计算的。

表3-2估计功率半导体器件重要参数的值

拓 扑双极型功半开关MOSFET功申.丌关整流器

^I)S$/i)h

Buck电路^outitVi?Auit

Boosl Hi 路t7〇?2//,丨^out2POIJlV；utAult

;,in (mill)ill (min)

Buck-BoosL 电路^in _ Kxil2Pwt^in _ ^oul2Pout^ia _ ^oul■^oul

I in (min)^in Qniti)

反激式屯路1 - 7 Kin(,lwx)^in (min)1 - 51 ^丨(mHX)2Poul 1?i"(…i")^ in if

单管爪激式电路2V'in2I'm1.5/。3V；utit

;,in (mill)ill (min)

推挽式屯路2 Finl-2Fwt I in (min)2Fml-2Fllllf ^in Qniti)■^oul

半桥电路2P?t ^in (min)n,2P〇ut 1?i"(…i")2 V；,,^ in if

全桥电路41-2P,h1(2V；utit

卩 in (min)^in (miix)

6.估计器件的损耗（这项是可选的）

PWM开关电源各个部分的相应损耗有些足可以根据经验事行佔计。损 耗的比例3然也受设计者的设计方法所影响，在这个阶段，我们想耍得到的只是 一个比较接近的估计值。表3-3给出了各个主要拓扑的典型效率和丌关管到整流 输出各部分损耗rV总损耗的H分比。

表3-3各种拓扑“黑箱估计”的损耗

拓 扑儿关类耶整休佔汁 效率（％)估计各部分损耗占总损耗的1分比P CO

功率j h关 和驱动（％.)输出核 流器（％)磁性元件 (%)九:他 (%)

如果要确定电源各部分相应的损耗，可以W下面公式计算：

尸“:k丨）二尸m (l - 7j) P (%)(3-13)

式屮——设汁部分损耗占电源总损耗的百分比的典型估计值（见表3-3)。

如果拓扑中有多个功率开关，那么i/ssUl)要乘以相应的系数：对于推挽式 电路和半桥电路，该系数为0.5 (50%);对全桥电路，该系数为0.25 (25%)。

在多路输1丨丨的开关电源屮，佔计每个输丨I1,整流部分的损耗，要根据这部分输 丨丨丨功率占总功率的比例来进行佔计，可依据式（3-14)计算。

P山产 Pm (l-Tj)(3-14)

OUl.

这些损耗的数据可用来决记要采用何种相应的平.导休封装。更确切地说，用 这呰数据来判断半导体器件是杏要贴到散热片上去，也可以估汁所需散热片的大 小。

整个设计程序中，黑筘的估计部分到这里就结束了。我们可以看出，对 这些参数进行估计，可以得到一些非常有用的倍息。