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《电源设计基础知识精选》
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热回路究竟是什么？
当涉及到开关稳压器及其电磁兼容性(EMC)时，总是会提到热回路。尤其是优化印刷电路板上的走线布局时，更是离不开这个话题。但热回路到底指的是什么？
开关稳压器中需要不断开关电流。这些电流通常比较大。每当电流流动时，会产生磁场。如果快速开关大电流，就会产生交变磁场。此外，如果开关电流时，路径中存在寄生电感，就会产生电压失调。电流会容性耦合到相邻的电路部件中，并增加电源的噪声辐射。综上所述，我们可以说开关电流是导致开关模式电源产生噪声的主要原因。下图显示了简化的降压转换器拓扑结构。所有存在连续电流的线路都用蓝色表示。所有快速开关电流的线路都用红色表示。
具有连续电流的线路用蓝色表示，存在开关电流的线路用红色表示
红色线路是关键线路。它们看起来像一个电流回路，因此被称为回路。热回路意味着这个回路特别关键，因为它涉及到快速开关电流。
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如何确保尽可能高效地测试开关稳压器
电源要在实验室中进行彻底测试。用于测试的可以是内部开发的原型，大多数情况下则是使用相应电源IC制造商的现有评估板。
用于电源运行的连接
连接测试电路时，应考虑若干事项。上图所示为测试设置的原理图。被测电路的输入侧必须连接到电源，输出侧连接到负载。这听起来微不足道，但有一些重要细节必须注意：
为降低这些连接线路的影响，应采取两项重要措施。第一，连接线路应尽可能短，短线路的电感值比长线路低。第二，尽量缩小电流路径面积可进一步降低寄生电感。
如果要测试电源对负载瞬变的响应速度有多快，则被测设计必须提供足够多的能量。被测设计输入侧的能量来源不应是限制因素。为确保不出现这种情况，建议在电源输入端放置一个较大容值的电容。
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电池充电器的反向电压保护
处理电源电压反转有几种众所周知的方法。最明显的方法是在电源和负载之间连接一个二极管，但是由于二极管正向电压的原因，这种做法会产生额外的功耗。虽然该方法很简洁，但是二极管在便携式或备份应用中是不起作用的，因为电池在充电时必须吸收电流，而在不充电时则须供应电流。
传统的负载侧反向保护
另一种方法是使用上图所示的MOSFET电路之一。对于负载侧电路而言，这种方法比使用二极管更好，因为电源（电池）电压增强了MOSFET，因而产生了更少的压降和实质上更高的电导。该电路的NMOS版本比PMOS版本更好，因为分立式NMOS晶体管导电率更高、成本更低且可用性更好。在这两种电路中，MOSFET都是在电池电压为正时导通，电池电压反转时则断开连接。MOSFET的物理“漏极”变成了电源，因为它在PMOS版本中是较高的电位，而在NMOS版本中则是较低的电位。由于MOSFET在三极管区域中是电对称的，因此它们在两个方向上都能很好地传导电流。采用此方法时，晶体管必须具有高于电池电压的最大VGS和VDS额定值。
