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【火】一個真正的電源工程師的基本功力與工作流程

發(fā)布時間:2013-08-20 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責(zé)任編輯:Cynthiali

【導(dǎo)讀】要設(shè)計一款好電源,要使用好場效應(yīng)管,需要具備哪些基本的功力?一個真正的電源工程師是如何工作的呢?把電源板看成一個統(tǒng)一體,然后用所需用常用電路相拼,這樣就能得出一款好的產(chǎn)品嗎?對于新產(chǎn)品,要用什么樣的電路才有把握?……本文絕對值得一看!

電源用通常理解的話說:是一種可以為電子電器提供合適電壓,電流,波形與頻率的轉(zhuǎn)換裝置!比如:直流電源,可以理解為頻率為零,波形為直線的電源。交流電源,可以理解為電壓交替變換(正負在兩電極間轉(zhuǎn)換),有頻率,波形的電源!不管哪一種電源,都可以用微分積分數(shù)學(xué)把它在任一點時間內(nèi)的值求解,且有唯一解,比如:方波,是有無數(shù)量級的正弦波組成,因此,方波可以分解為奇次諧波與牛次諧波,我們一般取值3次諧波就可以滿足要求,占功率最大部分是基波。

由于現(xiàn)在的電源采用的變壓器基本上為高頻磁心,所以場效應(yīng)管就成為主要的功率器件!大家都明白,場效應(yīng)管是工作在開關(guān)狀態(tài)的,所以以它作為功率管,電源輸出的都是脈沖方波,因此場效應(yīng)管為功率的電源都帶有很大份量的諧波與基波!對于場效應(yīng)管為開關(guān)功率管的電源,還要明白的就是:場效應(yīng)管所生產(chǎn)的損耗90%是在開通至關(guān)斷的時間內(nèi)生產(chǎn)的,因為開通與關(guān)斷時間內(nèi)都有一個很大的瞬間電阻!所以解決開關(guān)電源問題,其實主要的工作就是如何減小開通,關(guān)斷損耗,對于諧波,可以通過濾波器來解決!我們還有一點要明白的就是:場效應(yīng)管對瞬間變化的電壓很敏感,所以給它供電的電源必須電壓要穩(wěn)定!最后要明白的就是:它的柵極電阻很大,一點點電壓就可以讓其開通,基本上不要求有電流。所以場效應(yīng)管是一種電壓控制元件。

使用好場效應(yīng)管的注意事項:

1、供電電壓要穩(wěn)定。
2、控制好開通,關(guān)斷損耗。
3、適當(dāng)降低柵極電阻,防止誤導(dǎo)通。
4、要有低通放電電路與速充電電路,因為場管是柵極有電容,其電容充電要快,放電也要快!所以要用圖騰柱電路。

如何設(shè)計一款好電源:

第一:確定你的電源功率與輸入電壓。由電源功率選擇開關(guān)管的開關(guān)電流,變壓器體積,輸入電壓確定開關(guān)管的耐壓與變壓器輸入圈數(shù)。

第二 :不管何種電壓,電源功率,用到場管都要有低通放電與速充電電路。

第三:變壓器要有吸收電路,把諧波吸收。

第四:場管柵極內(nèi)阻要用電阻接地拉低。

第五:要選擇合適的開關(guān)頻率,保證靜太損耗最小的同時,場管轉(zhuǎn)換效率最高。

第六:對于輸入電壓超過75V時,要考濾諧振電路作為負助功能電路。

第七:功率過大時,要考濾PFC電路接入設(shè)計中。

第八:驅(qū)動信號要穩(wěn)定!且要有5V以上。

下頁內(nèi)容:一個真正電源工程師的工作流程
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不管是開關(guān)電源,逆變電源,高頻設(shè)計成為主要的技術(shù)手段與主流!對于很多沒計過電源或是對電源設(shè)計還未達到項目開發(fā)能力的人來說,一想到設(shè)計,就會想到各種各樣的計算模式!這種想法是對的,但做法是錯的!真正的電源高手從來不去計算太多的。就算元件有1000個,也不會動筆去算得太多!但出來的電源卻是效果超好。為什么呢?因為有經(jīng)驗!

一個真正的電源工程師是如何工作的呢:

一:接過電源設(shè)計要求!評估成本,定可行性方案。

二:根據(jù)客戶報價!給定大體的元件成本與生產(chǎn)成本,可行性電路。

三:構(gòu)想出原理圖!確定所選取的功率管,變壓器,最穩(wěn)定最簡單生產(chǎn)又方便的原理方案。

四:根據(jù)原理圖,客戶給定的樣板要求或外殼要求設(shè)計PCB。

五:根據(jù)原理圖,裝配合適元件,對電器參數(shù)調(diào)整。讓本機在最低要求下能正常工作。

六:上負載測試,功率達80測式,檢查輸出波形,電壓要求,電磁性能,功率管溫度,電壓穩(wěn)定度,轉(zhuǎn)換效率。在這一個程中,對電子元件進行合適的參數(shù)調(diào)整。

七:強化測試!也就是超負何,短路,低壓,過壓,強溫,防震等測試。

八:根據(jù)樣板確定原理圖準(zhǔn)確的參數(shù),定好方位圖,物料圖,發(fā)給生產(chǎn)部,倉管,跟單員,對樣板進行小批量生產(chǎn)。

九:對樣板進行嚴格測試,各種性能OK,由業(yè)務(wù)員發(fā)給客戶評估。OK了,可以量產(chǎn)。

十:以后生產(chǎn)對項目進行跟蹤,改良,以最短時間,最好質(zhì)量給客戶出貨。

從上十點,沒提過工程師的參數(shù)是如何得出來的。其實,工程師所有參數(shù)是從經(jīng)驗與調(diào)試中出來的。我們設(shè)計電源,對參數(shù)的計算95%是不要的。比如逆變器,1000W,可以用兩個55,因為每個都能達500,也可以用4個40,因為每個40可以達350W。變壓器,哪用算呢!不過要有經(jīng)驗。當(dāng)然你也可以參考完成的產(chǎn)品來定!線圈數(shù),我們也要給驗。電路參數(shù),對于電子元件,就哪幾個:電阻,電容,二極管,三極管,電感,熱敏,壓敏,場管,變壓器,保險,集成電路等。各個元件的組合,也就是我們的基本電路:放大,濾波,隔離,信號源,穩(wěn)壓,比較,電流放大,電壓放大等常駐用電路。當(dāng)然還要加上自己想出來的一些獨立電路!

所以,可以把電源板看成一個統(tǒng)一體,然后有所需用常用電路相拼。這樣就能得出一款好的產(chǎn)品。對于新產(chǎn)品,要用自己比較了解又有把握的電路!如不是,設(shè)計出來的產(chǎn)品,在生產(chǎn)上問題就會非常多!
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