開關電源的最優設計概念

　　開關電源的設計可以分為可行設計和最優設計兩大類。

　　所謂可行設計是指根據電路的基本原理，推導出開關電源的一些計算公式，并根據以往的設計和使用的經驗數據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合的設計方法。按照這種設計方法所得的結果不可能是（從某種意義上來說）最優設計。

　　所謂最優設計（也稱為優化設計）是數學規化方法在設計中的應用。數學規化是一種求解函數極值（即最大值或最小值，也稱為最優值）的數學方法。按照所能求解問題的性質（如函數為線性或非線性，并且求函數極值時有線性或非線性約束限制等）可以分為線性規劃或非線性規劃等。對于大多數的工程優化問題（包括開關電源的優化設計問題）是非線性問題，因此工程優化設計的基本方法是非線性規劃，即將設計問題轉化為求解一個非線性函數的極值問題，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參數不止一個，因此最優設計要求求解一個多變量非線性函數的極值，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參數，也無法用手算（或借助于計算器）求解開關電源的最優設計問題。設計優化問題只能依靠計算機求解。因此工程優化方法即是一種數學方法，也是一種計算機輔助尋優（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學規劃的知識，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。根據設計對象的不同，最優設計可能是重量最小、效率最高（損耗最小）或速度最快，總之是某個性能指標或經濟指標最好的設計。當然這種設計也一定是可行的。