開關電源的最優(yōu)設計概念
所謂可行設計是指根據(jù)電路的基本原理,推導出開關電源的一些計算公式,并根據(jù)以往的設計和使用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)對開關電源進行初步設計,然后通過實驗反復修正,最后得到滿足給定性能指標要求的設計,這種設計是可以應用的(即按照這種設計做出的開關電源是可以使用的),稱為可行設計,可行設計是一種估算與試探相結(jié)合的設計方法。按照這種設計方法所得的結(jié)果不可能是(從某種意義上來說)最優(yōu)設計。
所謂最優(yōu)設計(也稱為優(yōu)化設計)是數(shù)學規(guī)化方法在設計中的應用。數(shù)學規(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(包括開關電源的優(yōu)化設計問題)是非線性問題,因此工程優(yōu)化設計的基本方法是非線性規(guī)劃,即將設計問題轉(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。由于設計時所要確定的最優(yōu)參數(shù)不止一個,因此最優(yōu)設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)求解開關電源的最優(yōu)設計問題。設計優(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)學方法,也是一種計算機輔助尋優(yōu)(Computer Aided Optimiza-tlON Design,CAOD)方法。應用這種方法設計開關電源時,要求設計者不僅具有數(shù)學規(guī)劃的知識,還應具有計算機編程、計算機應用和開關電源的計算機仿真方面的知識。根據(jù)設計對象的不同,最優(yōu)設計可能是重量最小、效率最高(損耗最?。┗蛩俣茸羁?,總之是某個性能指標或經(jīng)濟指標最好的設計。當然這種設計也一定是可行的。
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