電子信息技術的飛速發展推動了電源技術這一領域的飛速前進，同時也給電源工程技術人員帶來了前所未有的機遇和挑戰，小到家用電器，大到大型電力行業所用的儀器設備，無不需要電源來提供能源，這也更需要大量具有電源專業知識水平的工程師來完成設計和開發。 而電源工程師主要是指從事開關、通訊、設備等電源的設計與研發工作的相關人員。 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：接過電源設計要求！評估成本，定可行性方案。 二：根據客戶報價！給定大體的元件成本與生產成本，可行性電路。 三：構想出原理圖！確定所選取的功率管，變壓器，最穩定最簡單生產又方便的原理方案。 四：根據原理圖，客戶給定的樣板要求或外殼要求設計PCB。 五：根據原理圖，裝配合適元件，對電器參數調整。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，電壓穩定度，轉換效率。在這一個程中，對電子元件進行合適的參數調整。 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：根據樣板確定原理圖準確的參數，定好方位圖，物料圖，發給生產部，倉管，跟單員，對樣板進行小批量生產。 九：對樣板進行嚴格測試，各種性能OK，由業務員發給客戶評估。OK了，可以量產。 十：以后生產對項目進行跟蹤，改良，以最短時間，最好質量給客戶出貨。 以上十點，沒提過工程師的參數是如何得出來的。 其實，工程師所有參數是從經驗與調試中出來的。我們設計電源，對參數的計算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！不過要有經驗。 當然你也可以參考完成的產品來定！線圈數，我們也要給驗。電路參數，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，穩壓，比較，電流放大，電壓放大等常駐用電路。當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品。對于新產品，要用自己比較了解又有把握的電路！如不是，設計出來的產品，在生產上問題就會非常多！ 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學把它在任一點時間內的值求解，且有唯一解，比如：方波，是有無數量級的正弦波組成，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。 由于現在的電源采用的變壓器基本上為高頻磁心，所以場效應管就成為主要的功率器件！大家都明白，場效應管是工作在開關狀態的，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！ 對于場效應管為開關功率管的電源，還要明白的就是：場效應管所生產的損耗90%是在開通至關斷的時間內生產的，因為開通與關斷時間內都有一個很大的瞬間電阻！所以解決開關電源問題，其實主要的工作就是如何減小開通，關斷損耗，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。所以場效應管是一種電壓控制元件。 使用好場效應管的注意事項： 1、供電電壓要穩定。 2、控制好開通，關斷損耗。 3、適當降低柵極電阻，防止誤導通。 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管的開關電流，變壓器體積，輸入電壓確定開關管的耐壓與變壓器輸入圈數。 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：場管柵極內阻要用電阻接地拉低。 第五：要選擇合適的開關頻率，保證靜太損耗最小的同時，場管轉換效率最高。 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電路接入設計中。 第八：驅動信號要穩定！且要有5V以上。 不管是開關電源，逆變電源，高頻設計成為主要的技術手段與主流！對于很多沒計過電源或是對電源設計還未達到項目開發能力的人來說，一想到設計，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。 再談一下電源設計工具 電源設計過程是一項極為艱難的工作，從對復雜電路的理解到尋求芯片經銷商的幫助，沒有一件是輕松容易的事情。分享幾種主流的電源設計工具，利用現有的一些軟件和硬件工具，降低電源設計的復雜度，將電源設計真正掌握在自己手中。 1、SIMetrix/SIMPLIS SIMetrix/SIMPLIS美國Transim公司開發的軟件包。它包含兩個仿真內核－SIMetrix和SIMPLIS，共用一個原理圖編輯界面，界面簡單，相對更容易掌握。其中SIMetrix是在SPICE和XSPICE基礎上開發出來的混合信號電路仿真器，它和其他SPICE類仿真軟件類似，可以精確分析電路元件工作的暫態過程。SIMPLIS是以狀態空間法為基礎的仿真內核，它的元器件采用分段線性的建模方式，運算效率很高，仿真速度是一般SPICE類仿真軟件的10到50倍。并可以直接進行開關電源的小信號分析。適合于電源系統分析，設計和優化。 SIMetrix SPICE本質上和PSpice等仿真軟件相似，此外還它還提供了豐富的分析模式，以AC分析為例，標準SPICE只能進行頻率掃描，SIMetrix SPICE可以提供5種掃描模式。例如通過對固定頻率下的放大器直流輸入電壓掃描，查看輸入偏置及其增益的關系曲線，或進行放大器源電阻噪聲掃描分析給出優化值等等。同時可對電路做蒙特卡羅等分析，優化電路性能。 SIMPLIS是“Simulation For Piecewise Linear System”首字母縮寫詞。專門為開關電源系統的快速建模仿真而設計。SIMPLIS對非線性器件采用分段線性建模，將一個完整的系統定義為線性電路拓撲的循環序列，以描述開關電源系統中半導體器件的開關特性。因此可以取得很高的速度，同樣硬件配置下，其仿真速度比SPICE類軟件快10到50倍，這一特點是SIMPLIS在工程應用中尤其是電源行業里與其他仿真軟件競爭的優勢所在。其缺點在于分段線性模型沒有利用非線性方程描述的SPICE模型精確，因此在模擬實際電路波形方面，如開關電流，電壓尖刺等開關暫態過程可借助SIMetrix。