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自测一下你真的会设计电源电路么?

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发表于 2018-12-27 07:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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自测一下你真的会设计电源电路么?

6 e; a/ d& A* X% f4 o5 ], V0 O" }
! ^( W/ Q" t% b& H2 V! t电子产品离不开电源,就像人没有了“胃”就无法生存一样。电源设计的好坏也影响着产品的性能,比如:
% M0 i" o( _0 N* N: N; w4 S, V
4 l% Y7 \8 p; G满足最基本的需要 - 不同的器件需要不同的供电电压,够用的电流,纹波不要对器件的工作造成干扰等,如果给这些器件供电的电压电路不能满足这三方面的要求,电路是无法正常工作的;, i, |+ W, \6 J$ m5 j
% T; r- _7 y  p$ B- K3 h
较宽的适应范围 - 理想状态下的设计总如温室的花朵,而在恶劣的现实中则无法生存。好的电源设计要考虑到各种可能性,比如输入电压的大范围变化,输出负载的变化甚至短路等等;
6 K9 a$ f9 N. o  d# l6 i
+ E. v1 E* Y. O效率要高 - 不仅在用电池供电的场景下需要较高的转换效率(消化、吸收的好),能够在有限的供电电量的情况下支持较长久的工作,高效意味着较少的浪费,也就是转换成“热量”的部分较低,对产品的稳定性也好;! c# S3 `/ j& E" W& h0 U

: B0 @- b3 J% o) S) B成本要低 - 所谓的“产品”就是要在市场上具有竞争力,性能上能够优于竞争对手,而价格上要尽可能低于竞争对手,价格减去成本也就是自己能挣的钱。产品的成本控制是个系统工程,不仅要考虑核心器件的价格,更重要的是周边配套器件加在一起的整体成本以及为本产品的开发、加工导致的其它成本等等,这些因素要综合在一起考虑。/ m" ^9 z4 @+ M* o
1 b  l: R; j7 E( ^- Y

5 I5 I& s5 o7 j0 q# K1 T

: w" `, @9 b7 l7 |, M  b; @
3 `: o5 W0 x/ _对于产品来讲,要设计针对该产品的电源部分的电路,这些是最基本的要求了,一个好的电源设计工程师应该首先具备这些基本的设计思想,而后才是对具体电路的深入研究和如何应用。
$ \0 O; x* G% q6 u! z$ v. T$ L; _( b
翻看了很多培训课程,包括世界知名企业多年来花了巨资打造的在线课程,以及一些行业技术网红销量很火的视频教程,除了一个个专业到根本搞不懂原理的技术词汇之外,根本看不到设计思路的讲解。在80%的电源设计工程师都不能正确使用7805/1117的情况下(问问自己,我真的会用么?),赶时髦一样的学一系列技术术语,能有什么实际的作用呢?就如你学习了如何熟练操作坦克上的某一个按钮、如何扣动机枪上的某一个扳机一样,你究竟想成为一个简单的熟练操作工,还是一个真正的产品设计工程师?, M  p& O1 {: r4 @0 K
) t1 q; N: P! M1 k0 L  q* x- W! x
很多人会很不服气,那就来试试吧,给你一个小小的题目,如果这个题目对你来讲真的是小菜一碟,你可以蔑视一下呼啸而过,如果你确实觉得有挑战,那你不妨加入我们的“电源设计技能”交流群,因为未来的半年我们会推出一套“从士兵到将军”的电源技能成长课程,教会你真正的产品设计技能。/ ]# |4 w4 y. D- w& i3 S

6 U* E" I! ~% m2 y& o" c

' v4 q- [; K/ U3 `
常用电子产品的电源部分

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我们知道现在很多电子产品都是通过外接USB适配器或PC的USB端口供电的,而这些电子产品一般都会包含处理器mcu/MPU、FPGA、逻辑器件、模拟链路、网络通信几个部分组成,这些部分的器件供电电压、需要的电流以及对电源纹波的要求是不同的,我们就假设需要4个电压,每个电压的要求:0 q* Z+ H4 O' ^+ Q/ Q! m8 t  V; }
1.2V,给处理器或FPGA内核供电,需要的电流为最大500mA2 X" Q- q: D/ @" p
3.3V,给板上的逻辑数字电路供电,需要的电流为最大100mA
* |9 M  R  v3 N+5V/-5V,给板上的模拟电路(运放、模拟开关、ADC/DAC等)供电,需要的电流为最大50mA
' Z4 l9 Q: C+ f7 R8 U- K
' _0 f9 F3 t/ y. V$ o' f大家不妨尝试着设计一下每个部分用什么器件(可以到mouser官网上查)来得到这4组电压,能够做到保证功能/性能的前提下尽可能高的转换效率,尽可能低的系统成本(可以通过我们的bom2buy估算一下bom成本)。2 m& `; ~; c1 B% ?* f0 g& P4 h4 f. m
4 a  C) h; ?$ U5 R- v$ e
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