开关电源的最优设计概念

　　开关电源的设计可以分为可行设计和最优设计两大类。

　　所谓可行设计是指根据电路的基本原理，推导出开关电源的一些计算公式，并根据以往的设计和使用的经验数据对开关电源进行初步设计，然后通过实验反复修正，最后得到满足给定性能指标要求的设计，这种设计是可以应用的（即按照这种设计做出的开关电源是可以使用的），称为可行设计，可行设计是一种估算与试探相结合的设计方法。按照这种设计方法所得的结果不可能是（从某种意义上来说）最优设计。

　　所谓最优设计（也称为优化设计）是数学规化方法在设计中的应用。数学规化是一种求解函数极值（即最大值或最小值，也称为最优值）的数学方法。按照所能求解问题的性质（如函数为线性或非线性，并且求函数极值时有线性或非线性约束限制等）可以分为线性规划或非线性规划等。对于大多数的工程优化问题（包括开关电源的优化设计问题）是非线性问题，因此工程优化设计的基本方法是非线性规划，即将设计问题转化为求解一个非线性函数的极值问题，并且在求解时还要受到一些线性或非线性的约束限制。由于设计时所要确定的最优参数不止一个，因此最优设计要求求解一个多变量非线性函数的极值，并满足若干个等式或不等式非线性（或线性）约束。由此可知，即使只需确定两个最优参数，也无法用手算（或借助于计算器）求解开关电源的最优设计问题。设计优化问题只能依靠计算机求解。因此工程优化方法即是一种数学方法，也是一种计算机辅助寻优（Computer Aided Optimiza－tlON Design，CAOD）方法。应用这种方法设计开关电源时，要求设计者不仅具有数学规划的知识，还应具有计算机编程、计算机应用和开关电源的计算机仿真方面的知识。根据设计对象的不同，最优设计可能是重量最小、效率最高（损耗最小）或速度最快，总之是某个性能指标或经济指标最好的设计。当然这种设计也一定是可行的。