開關(guān)電源的最優(yōu)設(shè)計概念
開關(guān)電源的設(shè)計可以分為可行設(shè)計和最優(yōu)設(shè)計兩大類。
所謂可行設(shè)計是指根據(jù)電路的基本原理,推導(dǎo)出開關(guān)電源的一些計算公式,并根據(jù)以往的設(shè)計和使用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)對開關(guān)電源進行初步設(shè)計,然后通過實驗反復(fù)修正,最后得到滿足給定性能指標要求的設(shè)計,這種設(shè)計是可以應(yīng)用的(即按照這種設(shè)計做出的開關(guān)電源是可以使用的),稱為可行設(shè)計,可行設(shè)計是一種估算與試探相結(jié)合的設(shè)計方法。按照這種設(shè)計方法所得的結(jié)果不可能是(從某種意義上來說)最優(yōu)設(shè)計。
所謂最優(yōu)設(shè)計(也稱為優(yōu)化設(shè)計)是數(shù)學(xué)規(guī)化方法在設(shè)計中的應(yīng)用。數(shù)學(xué)規(guī)化是一種求解函數(shù)極值(即最大值或最小值,也稱為最優(yōu)值)的數(shù)學(xué)方法。按照所能求解問題的性質(zhì)(如函數(shù)為線性或非線性,并且求函數(shù)極值時有線性或非線性約束限制等)可以分為線性規(guī)劃或非線性規(guī)劃等。對于大多數(shù)的工程優(yōu)化問題(包括開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計問題)是非線性問題,因此工程優(yōu)化設(shè)計的基本方法是非線性規(guī)劃,即將設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為求解一個非線性函數(shù)的極值問題,并且在求解時還要受到一些線性或非線性的約束限制。由于設(shè)計時所要確定的最優(yōu)參數(shù)不止一個,因此最優(yōu)設(shè)計要求求解一個多變量非線性函數(shù)的極值,并滿足若干個等式或不等式非線性(或線性)約束。由此可知,即使只需確定兩個最優(yōu)參數(shù),也無法用手算(或借助于計算器)求解開關(guān)電源的最優(yōu)設(shè)計問題。設(shè)計優(yōu)化問題只能依靠計算機求解。因此工程優(yōu)化方法即是一種數(shù)學(xué)方法,也是一種計算機輔助尋優(yōu)(Computer Aided Optimiza-tlON Design,CAOD)方法。應(yīng)用這種方法設(shè)計開關(guān)電源時,要求設(shè)計者不僅具有數(shù)學(xué)規(guī)劃的知識,還應(yīng)具有計算機編程、計算機應(yīng)用和開關(guān)電源的計算機仿真方面的知識。根據(jù)設(shè)計對象的不同,最優(yōu)設(shè)計可能是重量最小、效率最高(損耗最?。┗蛩俣茸羁欤傊悄硞€性能指標或經(jīng)濟指標最好的設(shè)計。當然這種設(shè)計也一定是可行的。
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