一名合格電源工程師,至少要了解那些知識?

個人對于這個問題還是有一定的發(fā)言權(quán)的，就以一個簡單的Buck變換器的設(shè)計為例，主要有這幾點。

1.電路拓撲的原理與設(shè)計。電源設(shè)計的第一步就是拓撲選型及方案設(shè)計清楚不同變換器所能實現(xiàn)的功能，根據(jù)設(shè)計要求選取合適的拓撲;熟知變換器的工作狀態(tài)，能對變換器進行穩(wěn)態(tài)分析和交流小信號分析;熟悉變換器的數(shù)學(xué)模型，能獲取變換器穩(wěn)態(tài)輸入輸出關(guān)系和傳遞函數(shù);根據(jù)變換器的傳函，能對變換器進行環(huán)路設(shè)計;在環(huán)路設(shè)計的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性(伯德圖等);熟悉變換器的損耗計算(導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗)。

2.仿真分析電源設(shè)計方案確定之后，可以對其進行仿真分析，已驗證設(shè)計方案的準確性和可行性。在進行開關(guān)電源設(shè)計時，常用的仿真軟件有PSIM/Pspice(電力電子建模);Saber(數(shù)模混合建模);Matlab/Simulink。因為上述這些仿真軟件各有特色，我的使用習(xí)慣是根據(jù)仿真需要，選擇仿真軟件使用。

3.元器件知識。完成了方案設(shè)計、仿真分析之后，就要進行硬件設(shè)計，首當其沖的是元器件的選型問題。熟悉功率元器件(IGBT、MOSFET等)的特性及使用方法;熟悉RLC等一般元器件的使用;熟悉變壓器或電感的設(shè)計方法;熟悉濾波器的設(shè)計方法。

4.PCB繪圖與制版元器件選型確定之后，就是要制版了，這時會用到Protel或Altium designer。根據(jù)設(shè)計方案，繪制電源的原理圖根據(jù)元器件選型，制作其封裝庫(有些需要自己制作);PCB板布線(需考慮接地、EMC等問題);將PCB圖交廠家生產(chǎn)。

5.數(shù)字控制器的使用開關(guān)器件的開關(guān)信號可由模擬電路產(chǎn)生也可由數(shù)字控制器產(chǎn)生，當使用數(shù)字控制器時，就需要熟悉其原理及使用方法，常用的有DSP、FPGA等。熟悉數(shù)字控制器的原理熟悉數(shù)字控制器外圍電路的設(shè)計熟悉數(shù)字控制器的編程語言能根據(jù)相應(yīng)的調(diào)制方式產(chǎn)生開關(guān)器件的開關(guān)信號。

6.EMC設(shè)計貫穿電源設(shè)計的始終，涉及到屏蔽、濾波、接地、PCB 設(shè)計等層面，對于開關(guān)電源的設(shè)計非常重要。

那么怎樣進行學(xué)習(xí)呢?

基本理論的學(xué)習(xí)：千里之行始于足下，沒有扎實的理論基礎(chǔ)，就無法出色地設(shè)計一個開關(guān)電源。

在實踐中檢驗所學(xué)：在實踐中檢驗所學(xué)，在實踐中深入學(xué)習(xí)。當你把一個電路調(diào)通，輸出符合設(shè)計的目標時，那種喜悅是別人無法體會的。不怕出問題，就怕不出問題。在電路的設(shè)計、仿真和硬件的制作過程中，每出現(xiàn)的一個問題都是學(xué)習(xí)的對象，知識的運用與積累也是建立在這樣的一個個問題之中。在實踐中學(xué)習(xí)最能提高一個電源設(shè)計師的水平。

想學(xué)好開關(guān)電源，實踐絕對是第一位的，只有測試驗證跟你的理論分析和仿真印證起來，你才能具體明白這是個怎樣的原理。但是實踐并非瞎整，得需要用理論知識武裝自己的大腦。