在电源设计的核心模块中，首要考虑的是整流滤波模块。整流电路采用单相桥式全控整流拓扑，这种设计旨在提高功率转换效率并降低电网的谐波干扰^[4]^。在滤波部分，通常会采用电解电容并联高频陶瓷电容的策略，这样的组合能够高效滤除低频和高频纹波，比如使用1000μF与0.1μF的电容组合^[5]^。考虑到整流过程中的损耗，变压器副边的电压需要略高于目标输出电压，通常高出2-3V^[6]^。
在稳压控制模块中，设计策略主要围绕线性稳压和开关稳压两种方案展开。线性稳压方案，如LM317，适用于对噪声要求较高的场景，但需注意其输入输出间至少要有3V的压差^[7]^。开关稳压方案如Buck电路则以其高效率著称，效率可达85%以上，但设计时需增加对电磁干扰（EMI）的滤波^[3]^。在多级稳压结构中，通常前级使用开关电源进行降压，后级则利用线性稳压器进行精细调整^[8]^。
关键的技术指标包括宽范围调节、低纹波、过流保护和散热设计。为实现宽范围调节，采用数控电位器调节反馈网络电阻值，使得电压可以实现在0-24V之间的连续调整^[7]^。为确保低纹波，除了优化整流滤波设计外，还可增加π型LC滤波网络，将纹波有效值降低到5mV以内^[8]^。过流保护通过输出回路中的自恢复保险丝实现，当电流超过设定值时，保险丝会触发保护^[4]^。针对散热设计，线性稳压器需要配备散热片，其面积需要根据功耗进行计算和选择^[3]^。
以基于LM317的可调电源为例，其电路参数的计算和配置是关键。其中R1为固定电阻240Ω，R2的阻值可以通过调整来改变输出电压^[7]^。Cadj的使用则是为了抑制调整端的纹波^[7]^。这样的配置能够满足大多数电源设计的需要。
设计验证是确保电源性能的重要环节。首先进行理论仿真，使用PSpice或LTspice等工具验证电路的稳定性和瞬态响应^[4]^。然后进行原型测试，包括满载条件下的温升监测（保证器件表面温度不超过85℃）以及动态负载测试验证稳压精度（误差不超过±1%）^[3][6]^。最后的空间优化阶段则注重整体布局和散热设计，采用3D堆叠布局并优化散热路径^[1]^。
电源设计技术正在不断发展和进步。数字化控制技术的出现使得通过MCU实现电压/电流的PID调节及状态监测成为可能^[7]^。模块化设计则简化了电路设计并提高了环境适应性^[1]^。第三代半导体材料如GaN的应用也在逐步推广，它可以显著减小磁性元件的体积^[8]^。在实际设计中，需要根据应用场景的需求进行权衡和选择，如工控设备可能更倾向于线性稳压结合强制风冷的方案^[3]^，而便携设备可能优先选择高效的同步整流Buck架构^[7]^。技术的不断进步推动着电源设计的创新和发展。
