电子信息技术的飞速发展推动了电源技术这一领域的飞速前进,同时也给电源工程技术人员带来了前所未有的机遇和挑战,小到家用电器,大到大型电力行业所用的仪器设备,无不需要电源来提供能源,这也更需要大量具有电源专业知识水平的工程师来完成设计和开发。
而电源工程师主要是指从事开关电源、通讯逆变器、设备等电源的设计与研发工作的相关人员。
那么,一个成熟的电源工程师是怎样工作的呢?主要有十点:
一:接过电源设计要求!评估成本,定可行性方案。
二:根据客户报价!给定大体的元件成本与生产成本,可行性电路。
三:构想出原理图!确定所选取的功率管,变压器,最稳定最简单生产又方便的原理方案。
四:根据原理图,客户给定的样板要求或外壳要求设计PCB。
五:根据原理图,装配合适元件,对电器参数调整。让本机在最低要求下能正常工作。
六:上负载测试,功率达80测式,检查输出波形,电压要求,电磁性能,功率管温度,电压稳定度,转换效率。在这一个程中,对电子元件进行合适的参数调整。
七:强化测试!也就是超负何,短路,低压,过压,强温,防震等测试。
八:根据样板确定原理图准确的参数,定好方位图,物料图,发给生产部,仓管,跟单员,对样板进行小批量生产。
九:对样板进行严格测试,各种性能OK,由业务员发给客户评估。OK了,可以量产。
十:以后生产对项目进行跟踪,改良,以最短时间,最好质量给客户出货。
以上十点,没提过工程师的参数是如何得出来的。
其实,工程师所有参数是从经验与调试中出来的。我们设计电源,对参数的计算95%是不要的。比如逆变器,1000W,可以用两个55,因为每个都能达500,也可以用4个40,因为每个40可以达350W。变压器,哪用算呢!不过要有经验。
当然你也可以参考完成的产品来定!线圈数,我们也要给验。电路参数,对于电子元件,就那几个:电阻,电容,二极管,三极管,电感,热敏,压敏,场管,变压器,保险,集成电路等。
各个元件的组合,也就是我们的基本电路:放大,滤波,隔离,信号源,稳压,比较,电流放大,电压放大等常驻用电路。当然还要加上自己想出来的一些独立电路!
所以,可以把电源板看成一个统一体,然后有所需用常用电路相拼。这样就能得出一款好的产品。对于新产品,要用自己比较了解又有把握的电路!如不是,设计出来的产品,在生产上问题就会非常多!
电源用通常理解的话说:是一种可以为电子电器提供合适电压,电流,波形与频率的转换装置!比如:直流电源,可以理解为频率为零,波形为直线的电源。交流电源,可以理解为电压交替变换(正负在两电极间转换),有频率,波形的电源!
不管哪一种电源,都可以用微分积分数学把它在任一点时间内的值求解,且有唯一解,比如:方波,是有无数量级的正弦波组成,因此,方波可以分解为奇次谐波与偶次谐波,我们一般取值3次谐波就可以满足要求,占功率最大部分是基波。
由于现在的电源采用的变压器基本上为高频磁心,所以场效应管就成为主要的功率器件!大家都明白,场效应管是工作在开关状态的,所以以它作为功率管,电源输出的都是脉冲方波,因此场效应管为功率的电源都带有很大份量的谐波与基波!
对于场效应管为开关功率管的电源,还要明白的就是:场效应管所生产的损耗90%是在开通至关断的时间内生产的,因为开通与关断时间内都有一个很大的瞬间电阻!所以解决开关电源问题,其实主要的工作就是如何减小开通,关断损耗,对于谐波,可以通过滤波器来解决!
我们还有一点要明白的就是:场效应管对瞬间变化的电压很敏感,所以给它供电的电源必须电压要稳定!
最后要明白的就是:它的栅极电阻很大,一点点电压就可以让其开通,基本上不要求有电流。所以场效应管是一种电压控制元件。