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[经验] 做了10年,100+项目后,一个在公司开发部的电子工程师聊开关电源设计,说得真是太接地气了

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助理工程师
发表于 2017-10-31 19:05:51   6047 查看 38 回复 只看该作者 倒序浏览
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本帖最后由 lzr858585 于 2017-10-31 19:08 编辑

很多人在电源学习阶段,自然而然地会接触到Buck、Boost、Flyback、半桥、移相全桥、LLC等等 一大堆技术需要理解和应用到实际项目中。

从迷茫,艰难中,一步步走出来。

现在都从一线研发退出了,回想自己起步阶段的艰难:各种资料,各种教程,铺天盖地,看不完,似懂非懂。

现在都老油条了,自己也算是一个比较勤奋的人,做了10年,设计过大大小小项目100+,各种拓扑,各种功率,基本上玩过一遍了。



技术放下太久,就会生疏,为了不要浪费掉自己辛勤学习积累的东西,更为了新手能够快速找到学习的路子,快速入门,真的迈进开关电源这个世界,我准备将平时涉及到的一些对开发项目的想法,通过最简单,通俗的语言,用工程实践检验过的最可靠的理论,和大家一起分享。

科学都是可以理解的,一点不玄幻的,咱不是中医,不搞博大精深。

先说说做开关电源需要具备的理论基础:我们做电源的工程师,分两类,一类是搞研究的,一类是搞工程的。

所谓搞研究的,就是研究各种新的技术、新材料、新工艺、新的拓扑结构等等。这些人需要很高的理论底子,当然必须是高学历,数学、电磁学、电子学、自动控制等等,各种专业,各种牛逼。

还有一种就是我们最常见的电源工程师,就是在公司开发部做项目的电子工程师。

本文面对的是第二类的,也就是面对应用阶层的电源设计工程师。

必须加一句,像赵修科老师这一类的妖怪级别的大师写的书,新手完全没必要使劲啃的,很费时费力。大可囫囵吞枣看一下,能懂多少是多少。然后在慢慢成长的过程中,回头再看,就会有很大的收获。

我们是做工程的,他们搞理论基础的。大师写的书,一下子完全看懂,不大可能。那些书很多方面写得很详细,有完整的理论推导,包括的也非常全面。但是我还是奉劝新手不要在数学公式里面纠结。

那些书完全可以作为技术手册来使用。做技术都有一个成长的过程,到了一定的程度,那些书就很有用处了。

我们应用类的工程师需要必须具备的理论基础有:模拟电子技术基础。先说模拟电子技术的学习深度问题。刚毕业,一般都不可能把模电学好,谁要是真的觉得自己刚毕业就很牛逼,那就有两种可能,要么自己自高自大,不知天高地厚;要么就是跟导师真正实际做过项目,并且勤奋学习理论的人。对于我们做电源的工程师来说,模电必须懂的东西我列举一下:

1、电阻。电阻是各种电子电路里面最基础的原件,电阻在开关电源里面的应用主要有各种控制返回电路的分压网络,然后就是吸收回路里面的功率耗散。我们设计中必须关注的有电阻的封装,功耗,耐压,精度。

2、三极管。三极管在开关电源中有两类用途:第一,做开关管。开关电源的开关管现在主要有 MOS管,三极管,IGBT。第二:做信号处理。三极管在开关电源的控制电路里面,用的最多的也就是做个保护电路里面简单的小信号开关,然后就是做线性稳压电源(主电路里面的辅助电源)。

需要懂什么呢,刚开始,知道三极管怎么打开,怎么关闭就 OK 了。然后知道什么是线性工作状态,什么是开关状态。书上那些乱七八糟的计算,先放下来,平时基本用不上,用到了,再去查,很快就看懂了。千万不要一头钻进理论里面去,浪费时间,浪费精力,用到的时候,第一参考元器件规格书,第二请教别人,然后再回头看书。

3、二极管。正向导通,反向截止。知道什么是二极管结电容,二极管的关断时间,反向耐压,正向导通电压,正向持续电流,脉冲电流这些概念就 OK 了,基本够用了。工作中遇到问题,然后再回头看书。

4、运算放大器。 这个东西在电源设计里面,真的很重要。学校里面老师讲的虚短虚断,必须懂,这个不能打折扣,反馈放大器,电流放大器,各种放大器的设计计算,它都是基础。至于频率特性,相位特性,有能力的当然也要学习,也是很有用处的,别的暂且放下不管,不要死扣理论。

5、比较器。在开关电源里面主要用来做快速保护电路,当然运算放大器也可以用来做保护,但是,特别是过流保护,运算放大器就不行,反映时间太长了;然后就是频率发生器,PWM 比较器,滞回比较器等。比较器和运放相比,还是简单一些的。


然后电工电子技术必须掌握的东西:

1>单相交流电。

2>单相交流电整流。

3>三相交流电。

4>三相交流电整流。

5>电容。电容的分类:电解电容,最常用的整流滤波电容。电解电容分极性,极性接反了,电容发生化学反应,就短路炸掉了。电解电容的主要参数:耐压,容值,等效电阻(esr),工作温度,使用寿命,外观尺寸。瓷片电容,金属膜电容,这些电容不分极性,ESR 小,一般做高频旁路用的,因为电解电容 ESR 比较大,通常在电解电容旁边并联 ESR 小的高频电容。Y 电容,各种标准需要的。(自己百度)。关于电容,在分析电路时候,有一条最重要的我必须强调:电容充电,电流必须由电源正极,通过电容,流向电源负极;电容放电:电流必须由电容正端,通过外部回路,回到电容负端。

6>电感。开关电源里面电杆就分两大类,一类是储能用的,一类是做滤波器用的,就这两类。

7>变压器,开关电源里面的变压器指的就是变压器,跟工频变压器的工作原理一样。(Flyback,LLC变压器,这个严格意义上,不是变压器,这俩是耦合电感)。

8>磁芯。必须知道的由:什么是磁芯截面积 Ae,什么是窗口面积 Aw,什么是 B-H 曲线,这个必须懂的。

9>铜线。必须知道什么是穿透深度,什么是电流密度。为什么要用三层绝缘线,为什么要打挡墙。

上面的基本应该差不多了,有遗漏的请各位大神拍砖,欢迎补上,不要误人子弟。

假如一个刚入行的电源工程师,可以完全搞明白上面列举的一些基本概念,那你完全就可以做一个合格的助工了,欢迎加入电源行业。

我想强调的是,我们是搞工程的,不是搞理论的,最有效的学习就是在工作中发现问题,在学习和实验中解决问题。纯粹的死扣理论和纯粹的试来试去都是不可取的。

最近,由电子发烧友网学院团队策划的“5周快速精通反激开关电源电路设计”相关课程很不错,值得推荐。


内容介绍:
本次课程详细深入讲解MOSFET驱动电路、光耦、电感、TL431、UC3842等重要器件,通过具体项目中的应用,快速掌握这些重要器件的特性并且能够灵活使用。从电路设计、优化、lay板进行调试全程手把手指导,让你彻底懂得反激开关电源工作原理及每个地方是怎么来的,为什么这样去设计,最后能够根据工作项目要求设计反激开关电源。

主要讲解:
1.详细讲解反激开关电源设计思路与工作原理。
2.结合UC3842的datasheet深入剖析内部结构和应用,会驱动电路设计、频率设计、吸收电路设计等模块电路设计。
3.根据原理图详细讲解重要器件参数、功率计算,如光耦输入输出电容等,根据参数选型。
4.详细讲解TL431、光耦内部结构,掌握它们的特性灵活应用。
5.手把手教会如何进行变压器设计、制作以及计算。
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7.详解如何运用张飞老师独创三大定律电路分析法进行电路图分析,高效快速的分析电路中的问题并解决。
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用户获益:
1.能够熟练掌握电力电子最重要的元器件运用
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课程针对群体:
1.电源工程师
2.硬件工程师
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课程价格:
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课程地址:http://t.elecfans.com/topic/17.html?elecfans_trackid=bbszhiding

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标签:开关电源 硬件电路设计 张飞电子
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发表于 2017-11-1 08:47:17  
怎么版主现在也开始做推广了
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版主
发表于 2017-11-2 07:16:58  
唉,这广告打的好呀,至少专业
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发表于 2017-11-6 09:51:22  
这个帖子告诉我们,做电源或者做技术是没有前途的,像版主这样十年的大神都去做培训了,我们就没必要追随了,散了散了,哈哈。
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实习生
发表于 2017-11-7 23:18:10   来自手机
认真向大大学习
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技术员
发表于 2017-11-9 14:50:52  
4#的观点很新颖啊!!
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社区之星
发表于 2017-11-15 17:04:22  
把作品放上来学习学习
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技术员
发表于 2017-11-25 18:32:17  
这广告打的
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等待验证会员
发表于 2017-11-27 16:26:19  
不管后面怎么样 掌握一样技能做什么都能顺利很多。对知识无用论的思想是不对的
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等待验证会员
发表于 2017-12-1 09:04:01  
接地气,赞一个
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发表于 2017-12-4 13:23:23  
说的棒,但是怎么突然打广告了
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实习生
发表于 2017-12-5 18:55:58  
为开关电源而发烧 发表于 2017-11-6 09:51
这个帖子告诉我们,做电源或者做技术是没有前途的,像版主这样十年的大神都去做培训了,我们就没必要追随了,散了散了,哈哈。

这话说的好像有点道理
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实习生
发表于 2017-12-7 18:18:13  
经典好文,值得我们这些菜鸟好好学习.
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实习生
发表于 2017-12-12 17:03:12  
好,up
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发表于 2017-12-12 17:19:37  
总结的很到位,需要学习的东西还有好多。
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等待验证会员
发表于 2017-12-16 21:35:22  
好,学习了;                                                                                                              
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实习生
发表于 2017-12-22 08:54:34  
广告溜得不行!
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实习生
发表于 2017-12-22 11:34:48  
感觉很对的样子
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高级工程师
发表于 2017-12-25 03:50:09  
写得很好,值得学习。
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实习生
发表于 2018-1-10 18:10:16   来自手机
嗯赞一个
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