ad转换电路的工作原理(ad转换电路原理图)

魁首哥

作者

在本项目中，将说明设计AD/DC转换电路设计的步骤。虽然只是基础篇，概略说明一下，但仍希望大家了解设计时，必须确认作业顺序和相关项目才行。即使拥有足以理解电路图的知识，也只有在工作时，才会记住图纸以外的工作和具体步骤。另外，基于经验的做法和判断，也是非常重要的诀窍。在设计电路上，必须结合理论、知识以及经验，以带来相辅相成协同效应的方法。

以下为标准设计步骤，但只是约略分类并依据顺序排列。

首先是决定设计规格，接着一边选择能满足该规格的IC和部件，一边进行设计。除了电路图外，还必须设计基板的线路。之后是进行试作和评估、量产得流程。另外，本流程除了设计AC/DC转换外，也能够运用在其他电源设计上。

在这里，第二个步骤为“选择IC”，但如同前述，在设计基板电源时，几乎都会设计成使用电源IC的电路，因此次一个步骤才会是“选择IC”。

负责设计的人，其工作范围会因为公司和各种因素而不同。例如，原本认为不算设计工作范围，但可能会和出货检查的方法、调查不良品等有关。然而，这些都必须反馈至设计上，且在市场推出产品时，也须完成类似上述的相关制程。

确定要求规格

初期作业中最重要的，就是明确要求规格。这原本就是一开始最重要的步骤，如果未决定整个电路基板的规格，无可避免地，也没有办法决定电源规格，但却常听到愈接近设计期间，才手忙脚乱的开始的设计。正因为一开始未做出决定，将无法继续进行下去，必须利用暂时规格，根据推算出必要电压的负载电流，开始着手设计。在开始时必须决定的主要内容如下所述。

以输入条件为例，如果是只能在日本国内，则100VAC即可，但贩卖至国外的产品，必须具备能支持该国电压、全球电压的通用输入规格。此外，有的国家电压不稳定，因此须讨论该国容许误差的范围为多少等许多事项。部件选择也会因此而出现相当大的波动，这代表在开始时，须尽可能收集相关信息。严格说来，即使规格不清不楚，但仍必须硬着头皮着手设计。目的为期限内设计出正确的电源，设计上必须保持机动。

控制(电源)IC 的选择

决定规格后，接下来就是选出能满足该规格的电源IC。如同前述，这里是在使用电源IC的前提下进行说明。

根据要求事项，决定适合的AC/DC方式为变压器方式，还是开关方式，降压或升压、反激式或正激方式等，并且选择电源IC。也就是说选择电源IC决定了电源方式。基本上电源IC必须采用特殊方式，利用决定的方式选择IC。在设计使用电源IC时，电源IC占了非常重要的地位，会因为使用的IC来决定电路和部件。换言之，即使认为是以IC为中心进行设计也不为过。

电源IC规格不一，具备的功能也不尽相同。在选择电源IC时，关键要点为找出具备电源上必要功能的IC。特别是保护功能，如果在装上IC后，为了增加功能还得增加更多外置部件和安装面积，且设计和评估的时间也势必增加。基于上述理由，只好承认无法利用外置部件来增加功能。如果能顺利使用电源IC，将有助于提升设计的效率。

选择时，会有“大是包含小在内？”的提问。其实关键要点在于广泛准备高耐压和支持大功率的规格。答案是“可兼顾”，但考虑效率、外置部件调整至优化，因此并不推荐。

最后，是各厂商所制作的开关电源用IC，彼此之间无法兼容。虽然构造非常相似，引脚配置位置却不同。基本上无法和更换线性稳压器78种系列产品一样随意更换，在设计过程中，于规划好基板线路后才变更部件，代表着重新设计，因此在选择IC时，必须充分加以讨论。

设计、外围部件选定

决定IC后，参考该IC的技术规格的说明或应用范例，继续进行设计。此时虽然会决定外置的电容器或电阻等的常量，但开关式AC/DC转换器上，设计变压器是非常重要的一环。

变压器设计依照以下的步骤进行。一开始先讨论变压器的尺寸。根据电源方式、开关频率、输出功率等，决定变压器的尺寸。其次，为了避免磁饱和，决定主要线圈（一次侧线圈）的L值、各线圈的匝数。完成后再进入设计构造。设计构造时，层构造必须考虑结合度，并确保沿面距离符合安全规范，以及确认是否缠绕成骨架有效绕线槽后，再决定线材的线径。如此一来即决定好变压器的规格。下方为变压器规格范例，供各位参考。