开关电源的一点理解

开关电源其本质不过是【受控波源+滤波器+控制器】三部分组成的电路。
受控波源提供一个接受调制的波，比如最简单的电压型波源提供一个变化的电压波。比如半桥电路提供
一个占空比可变的交变方波。这个交变方波受【控制器】调制。【滤波器】将这个交变方波滤波后取得
所需要的成分。对于DC是取平均值，对于AC是取基波，比如UPS。
【控制器】调节【受控波源】使得【滤波器】输出符合预期。
最普遍获得的波源是市电。可惜是不受控的。所以不能方便的获得我们想要的电源特性。假使可以控制
市电的幅度，那么就可以通过整流滤波电路方便的获得所需直流电源。
对于电磁波来说有三个调制量，振幅A，频率F，相位P。对应AM、FM与PM三种调制方式。AM调制效率较低
，目前基本不再开关电源中单独采用，多电平变换可视作AM调制的一种。FM多用于谐振电源，其波形接
近正弦波，所以其频谱干净，干扰很小。PM方主要是移相全桥。这个在大功率方面应用比较广泛。
电源中用到的波源主要是电压波源与电流波源。
对于非正弦的震荡主要看产生震荡的电路是否简单。方波电压很好获得，所以作为【受控波源】在开关
电源中应用广泛。方波的调制量除了A、F、P以外，还有W（宽度）。由于W很容易控制，所以狭义的开关
电源往往就是指使用【受控方波电压源】并通过调制W来调节输出的电源，这就是大名鼎鼎的PWM。但是
通过pwm方式控制的电源未必就是方波电压源。比如boost电路，其虽然以PWM方式控制，但是其本质是三
角波的电流源。
对于方波来说，其波谱较宽且基波能量占总能量比例不高，所以EMI问题也较多。但是毕竟瑕不掩瑜。
获得波的手段，或者说受控波源的电路就是各种电源的拓扑。
电流源与电压源有各自的特点，这在拓扑结构中体现的极为明显。比如电压源的特点是，“不同”的电
压源不能并联。电流源的特点是，“不同”的电流源不能串联。
开关电源中的电感可等效为电流源，电容可等效为电压源。由此可知，对于方波电压源，其后必然不可
以并联电容。这就是buck开关管后边需要接电感的原因。当然，接电阻是可以的。对于boost电路，电容
是必须的。LLC后边一定要接电容也是如此。
也可以从阻抗匹配上来考虑。电压源的阻抗是0，电流源的阻抗是无穷大。那么对于0/0或者∞/∞显示是
不可处理的，对于0/∞则没有问题。电阻为确定实数，所以0/R或R/∞都可以的。所以不管电流源或者电
源后边都可以接电阻。这就是Inrush电路的基础所在。因为电网整流后为脉动直流电压源，而电容为恒
压源，所以二者不可能是“电压相等的两个电压源”。但是由于整流桥的非线性特点，所以当电容的电
压不小于电网整流后的电压时，二者可以进行简单连接。Inrush电路就是通过电阻给电容充电到不小于
电网电压后在短路两个电压源的。
同样，多个电源并机热拔插的时候一样需要这样处理。否则电极会打火烧蚀。而且还会有其他隐患。
实际电路中的元件均非理想元件，所以并不纯粹。比如电容就有ESR与ESL。不过由于ESL很小，所以不会
特别受到关注，电容的漏电流可以等效为EPR同样也可以忽略。电感也有ESR与EPC不过EPC不明显而已，
一般关注一下ESL就可以了。当然了这个要看具体分析。高频电路的Q值就是一例。