笔者硕士读的是电力电子与电力传动专业,硕士结业去了上海航天技术研究院部属的上海空间电源研究所(内部称“811”)作业了一段时间,具体的作业便是做航天飞行器电源的规划,下面结合自己曾经学习与作业的一些经历与领会谈谈题主的问题。
(1)关于“开关电源工程师需求哪些常识”
以一个简略的Buck变换器的规划为例进行阐明。
[图片来自:Erickson R W, Maksimovic D. Fundamentals of power electronics[M]. Springer, 2001]
规划如图所示的这样一个Buck变换器,需求如下常识:
①电路拓扑的原理与规划
电源规划的榜首步便是拓扑选型及方案规划
清楚不同变换器所能完成的功用,依据规划要求选取适宜的拓扑;
熟知变换器的作业状况,能对变换器进行稳态剖析和沟通小信号剖析;
了解变换器的数学模型,能获取变换器稳态输入输出联系和传递函数;
依据变换器的传函,能对变换器进行环路规划;
在环路规划的基础上,剖析体系的稳定性(伯德图等);
了解变换器的损耗核算(导通损耗、开关损耗)。
②仿真剖析
电源规划方案确认之后,可以对其进行仿真剖析,已验证规划方案的准确性和可行性。
在进行开关电源规划时,常用的仿真软件有
PSIM/Pspice(电力电子建模);
Saber(数模混合建模);
Matlab/Simulink。
由于上述这些仿真软件各有特色,我的运用习气是依据仿真需求,挑选运用。
③元器材常识
完成了方案规划、仿真剖析之后,就要进行硬件规划,首战之地的是元器材的选型问题。
了解功率元器材(IGBT、MOSFET等)的特性及运用办法;
了解RLC等一般元器材的运用;
了解变压器或电感的规划办法;
了解滤波器的规划办法。
④PCB绘图与制版
元器材选型确认之后,便是要制版了,这时会用到Protel或Altium designer。
依据规划方案,制造电源的原理图
依据元器材选型,制造其封装库(有些需求自己制造);
PCB板布线(需考虑接地、EMC等问题);
将PCB图交厂家出产。
⑤数字操控器的运用
开关器材的开关信号可由模仿电路发生也可由数字操控器发生,当运用数字操控器时,就需求了解其原理及运用办法,常用的有DSP、FPGA等。
了解数字操控器的原理
了解数字操控器外围电路的规划
了解数字操控器的编程言语
能依据相应的调制方法发生开关器材的开关信号。
⑥EMC规划
EMC规划贯穿电源规划的一直,涉及到屏蔽、滤波、接地、PCB 规划等层面,关于开关电源的规划非常重要。
(2)关于“怎样进行学习”
①基本理论的学习
千里之行始于足下,没有厚实的理论基础,就无法超卓地规划一个开关电源。
引荐几本自己用过的专业书籍:
Erickson R W, Maksimovic D. Fundamentals of power electronics[M]. Springer, 2001
★★★★★内容丰富、解说具体,体系有条理、逻辑很明晰
徐德鸿. 电力电子体系建模及操控[M]. 机械工业出版社, 2006.
★★★★内容相似与榜首本书,只不过内容偏少
Maniktala S, 王志强. 通晓开关电源规划[M]. 人民邮电出版社, 2008.
★★★★与工程实践相结合,很具有指导意义
②在实践中学习
在实践中查验所学,在实践中深化学习。
当你把一个电路调通,输出契合规划的方针时,那种高兴是他人无法领会的。
不怕出问题,就怕不出问题。在电路的规划、仿真和硬件的制造过程中,每呈现的一个问题都是学习的目标,常识的运用与堆集也是建立在这样的一个个问题之中。
在实践中学习最能进步一个电源规划师的水平。