電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展推動了電源技術(shù)這一領(lǐng)域的飛速前進(jìn),同時也給電源工程技術(shù)人員帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn),小到家用電器,大到大型電力行業(yè)所用的儀器設(shè)備,無不需要電源來提供能源,這也更需要大量具有電源專業(yè)知識水平的工程師來完成設(shè)計和開發(fā)。
而電源工程師主要是指從事開關(guān)電源、通訊逆變器、設(shè)備等電源的設(shè)計與研發(fā)工作的相關(guān)人員。
那么,一個成熟的電源工程師是怎樣工作的呢?主要有十點:
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(fù)載測試,功率達(dá)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(jìn)行合適的參數(shù)調(diào)整。
七:強化測試!也就是超負(fù)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(jìn)行小批量生產(chǎn)。
九:對樣板進(jìn)行嚴(yán)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(jìn)行跟蹤,改良,以最短時間,最好質(zhì)量給客戶出貨。
以上十點,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(dá)500,也可以用4個40,因為每個40可以達(dá)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,就那幾個: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!
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(fù)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?jǐn)?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偶次諧波,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。