开关电源设计的一般考虑

如果你既要快速瞬态响应，又要低噪声，那是最糟糕的负载。那你得运用以上的技术，还得花费许多心血。

1.3.3 电话

电话大约在100年前出现的，一直使用大量的铁和铜，而不是半导体。它是由电话线供电，而不是电网供电，这就是为什么电灯不亮，而电话照样畅通。电源距离在几百米，甚至几千米以外，在电话和电源之间引入了较大电线电阻和电感。

电话有三个不同的模式：既不通话又没有振铃，通话，待通。这三种状态具有不同的特性，每种特性在每个国家也是不同的。

为了解驱动电话振铃有多困难，拿出一些数据来考虑。在振铃状态，电话看起来像一个电感和电容串联并用一个低频正弦波电源驱动。此正弦波在电话端电压最小40Vrms(美国)或35V（德国）。实际上，由于电源输出在达到电话之前经过不同阻抗分压，需要的驱动电源电压要高得多。美国近似7kΩ与8μF串联，驱动电源是20Hz正弦波。而德国似乎是3.4kΩ与850nF串联，用25Hz驱动。法国电话是大于2KΩ和小于2.2μF,可以用25Hz或50Hz驱动，取决于是差动（平衡）还是不对称驱动。电话本身作为负载更是五花八门，阻抗由6kΩ～60kΩ，或更高。也不知道这些电话是怎样电源供电，除非这个国家自行规定。甚至一个电源同时带5个电话机。

1.3.4 荧光灯

荧光灯是另一个特殊负载，用一个特殊的称为镇流器的电源驱动。灯管就有很多类型，不同长度灯管和环形灯管，冷阴极大台灯，广场照明的钠灯等等。他们具有不同发光和电气特性，但在他们之间重要的不同是否具有加热灯丝。不需要灯丝的，仅需要两根导线的称为直接启动灯管；如果有加热灯丝，还需要增加两根加热灯丝导线称为快速启动灯管。因其他特性相同，这里仅讨论有灯丝的荧光灯。

荧光灯管是充气的例如充有氩气和一滴水银液体，水银在工作时蒸发成气体。玻璃管内壁涂敷类似显象管的荧光物质。工作时电压通过气体加在管两端，灯管实际上有一个阴极和一个阳极，但加在灯管上是交流电，不必要区分正负。用交流可减少电极的电蚀。

必须有足够的启动电压才能使灯管内的气体电离，也就是说电离形成等离子。等离子发出紫外线光，激发了涂敷在管内壁的荧光物质转变成可见光。它比利用高温加热发光的白炽灯发光效率高。

灯管内的水银是剧毒物质，请不要随地将灯管打破，否则严重破坏环境。

当灯管关断时，它呈现高阻抗，因为水银是液体，需要高压启动。冷阴极型（即没有灯丝）就需要一定时间高压以后导通它。带有灯丝需要加热灯丝，应用数百毫秒时间加高压，预热大大地降低了灯管的寿命。由于早先电子镇流器忽视这个问题，电子镇流器业发展较慢。

在灯丝预热加上高压以后，灯管导通。一旦灯管导通，灯管近似像一个稳压管，如流过灯管的电流加倍，但灯管端电压或许只变化10%。管子通过加倍的电流，当然亮度也加倍，寿命也因此降低。因此需要一个镇流器，保持灯管亮度，同时使电压、电流保持在灯管厂家规定的允许范围之内。

在导通状态，灯丝仍然发热，但已远小于预热时的功率。灯丝是电阻丝，可减少灯丝电压减少发热，而延长灯管寿命。

负载时各式各样的，可见，不研究负载特性去做电源是不可能做好的。

1.4安全

研究、开发和使用电源，当然要与交流电网高压打交道。常常碰到不仅是交流高压（220V/380V），而且还要遇到300V/500V直流。因此使用和操作人员应当时刻注意到用电的人身安全。国际及各国都制定了电气设备的安全标准。

应当知道，触电时是电流危及生命，而不是电压。人体感觉到刺激的电流1mA，通过人体的电流达数十mA以上时，肌肉就产生收缩抽搐现象，使人体不能自己离开电线。将使心脏丧失扩张和收缩能力，直至死亡。但各人对电流的敏感程度相差较大。如表1.2 所示。

究竟多大电流、多长时间造成死亡尚不明白。为防护触电，许多国家规定允许触电电流与时间的乘积为30mAS。各国规定允许触电电压如表1.3。

不管怎样，应当注意安全问题。首先，应避免带电操作。即转接电路时，应当在断电情况下接线。如果高于50V直流，应一只手接触电路,一只手放在背后，避免电流经一只手流经心脏，再流过另一只手构成回路。

同样的理由，对地通路不导电。如果你的皮鞋橡胶底破了，就不必再穿了。

在许多电源中，由电网输入（220V或380V）直接整流滤波，或经过PFC变换输出高压直流提供DC/DC变换器。有时需要测量电路波形。你是否知道示波器的金属外壳是接地的？你是否还知道示波器输入地与外壳是相连的？你是否还知道交流电网的中线、地线的连接方式？如果你不知道，就可能在测量操作被电击或损坏被测电路元件。

作者曾多次经历过这样的事例：用示波器观察直接由单相电网可控整流电路，而造成操作者触电和烧毁可控硅整流器，还有甚至损坏了控制电路。其中一个是示波器与整流器同一交流电源供电，示波器虽然有三线插头，但是配电电路地线与中线是相连的，这就造成示波器接地外壳将被测电路短路。

从安全考虑，示波器必须三线制供电，即相、中和地－三线插头。为了避免短路，示波器应当用一个变比为1:1的隔离变压器隔离供电，这就避免了接触任何高电位。即便如此，在检测高于表2所示安全电压的路时，也应当在断电的情况下转换测试点。

如果电路中直流高压大电容，在断电情况下，即使设置了放电电阻（一般在大电容上并联大电阻），仍需等待一定时间，要确认电容电压是否完全放电后，才能进行电路操作。

实验室内的桌面应当有绝缘垫，座椅最好不是导电材料。地面也应当良好绝缘。