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给几根萝卜一定能赢的兔子

10月前浏览2937
很多教学的书籍都是由最基础的知识开始写起,这没错,学习一个复杂的系统是要一点一滴的积累,特别是孩提时代,但是却忽略了一个至关重要的因素,那么就是如何持久持续的学习下去?

对于现在的你需要的是兴趣与成就感,不然一直失败的你,可能还没走到山峰的高点,已经被这蜿蜒的山路吓坏了,从电源外功到内功的修炼,先学会做,边做边思考,最后串起来为啥这么做?有了为啥这样做之后,才能更好的修正到底应该怎么做。

   

学习本质不应该是传授,而是启发后自学,这样才能超过授业者的高度。

新教育,而不是还像三年级的背书默写一般,这么好的时光竟然被很多大学默默的搞成了随便教育。

这里并不是来批判大学啥的,我希望这些话对你有帮助,包括带同行业的人,包括以后的教育子女,至少我感觉启发式的教育更合适,可能你都看不下去了,为啥谈启发式的教育,因为我要说的是兴趣。

在电源这个领域,如果你想成为一名优秀的硬件工程师,你需要接触很多乱七八糟的事情和知识及行业,是否让你撑到最后成为一代传说,难道就是那些工资吗?

搞笑,是兴趣与精神及内在的品质,这是一个有灵魂的事情。路很长,真的想好要走下去吗,可能是一生呢?见过一个中国第一波做开关电源的退休人士,一个中兴的前辈,大半辈子在电源工作上,没有爱没有兴趣是没办法撑到最后的,行百里者半九十,路遥君可知?

好,上面是一段废话,不喜欢就忽略吧。我希望可以从外面一点点解剖,点而不发,悟道电源。

就是从外功修炼,再补内功,先培养出兴趣,才能坚持到最后,我把这种策略叫做“给几根萝卜一定能赢的兔子”。

我们做一个电源,

If (你是一个从来没有接触过电源的人或者学术学生)

        那么你应该从外向内,遇到哪里补哪里;

else If (你是一个接触过的人但没人教 or 不知如何下手学的人)

        那么你应该求于你认为可以帮助你的人,让他指个方向;

else If (你是一个接触过的人且做了几年 但停留在某一高度)

        那么你应该内修,补自己的内功,勇敢的前进;

else if(你已经对电源有一定的感悟)

       那么你可以考虑做些普及大众的事,比如来发一些文章;

else 

      忽略;

1
第一阶段:  

电源最开始的文章有说过,无非一个开关,进行了PWM调制,实现了稳压功能或者稳流功能(相对的稳定)。

2
第二阶段:  

后来一些兔子们觉得发热严重,开关过程影响剧烈,他们开始琢磨咋让他不热又能开的更快一些。

3
第三阶段:  

这些兔子们开始利用了最简单的“ 电感抑制电流突变,存储能量A”和"电容的电压无法突变,存储能量B"的故事开始写书了。

4
第四阶段:  

兔子们发现,电感和电容放在一起容易发生能量的对倒,恰好一个闲不住的兔子开始算,啥时候倒成0电压,啥时候倒成0电流。

5
第五阶段:  

兔子们有了不同的意见,就有了移相全桥,有源钳位,LLC,LC,及各种变种LCC等等等。。。大千世界无奇不有,开始一大堆堆叠设计,就像盖房子一样。

6
第六阶段:  

搞研究的兔子再也hold不住了,各种乱七八糟的MOS和L,C往上拼凑,而搞工程的兔子也hold不住了,这一大片胡萝卜,抓紧用好那些最简单的方法摘。

LLC为例,谐振腔内一共几种谐振过程呢,至少三种,

一是谐振电感Lr与谐振电容Cr的谐振过程。

二是谐振电感、变压器和谐振电容的谐振过程。

三是谐振电感与上下桥臂的结电容的谐振过程。

为啥说是至少三个呢?因为这三个是有意义的,后面还有没有意义的,死区的时候,变压器次级的整流管的漏源尖峰告诉我们这时候工作在反激过程,存在第四个谐振状态。

所以至少四个明显的谐振。

不过啥玩意谐振,最后都等效成了电感和电容的谐振,那么理论分析到这个模型就好思考了。

至于实际中的器件如何对应,比如MOS的输出结电容你得知道吧,比如二极管DS之间的,这时候还会涉及到MOS的模型,那你连MOS的模型那些等效电容都不知道咋回事,你有啥能分析出来尖刺干扰如何来?

那你是不是要补补MOS的知识,那MOS包括啥呢,驱动你得知道电路吧,不同的MOS驱动电路又不同,有芯片驱动的,有正激驱动的,有推挽驱动的,还有自驱动的,那驱动电路的参数咋选的,你得想想吧?

根据了MOS的啥特性或者电路的啥需要就要这样设计,驱动电流需要多大,驱动电压需要多大,驱动的爬升波形是啥样的,关断的波形啥样的,交越的时候电流电压又是咋变化的,损耗咋计算,MOS咋选,哪些器件厂商有什么样的MOS产品,都哪些大厂在做,那么IGBT 表示不服,为啥用你MOS不用IGBT,那SIC 和GaN表示不服,为啥不用我们额?

损耗算完之后,那么我们应该留多少余量才能保证很安全,那么datasheet里那些个图都啥意思,封装是啥样的,安装啥样的,有机会是否要了解一下MOS里面啥样的,MOS炸掉的时候什么情况下咋坏的?

还有MOS生产制备半导体工艺了解一下是否有帮助那些电容的大小如何来的,MOS空想很难的时候又没人教是否可以仿仿真看一下,想看哪里看哪里。二极管,三极管等也基本是差不多的。

英飞凌上转转。

电感,理论上要不要算算参数,根据啥呢,还能有啥,电感的电压公式呗,那么实际上转化为实际的电感器件呢,还要注意啥,等效模型,绕线电容,磁芯,电磁电磁,没有法拉第电磁咋玩,公式是不是要了解一下?

进而开拓磁芯的深坑,磁通量,磁感应强度等是不是要好好了解一下,是不是要去TDK,铂科,新康达这些厂商的网站上逛一下?

了解一些实用的基础知识,强烈推荐赵修科的书,一下看完会消耗你的意志力找到你要做的部分,做啥看啥,边练边学,把东西做出来培养成就感,再去攻城略地,久而久之,你便是英雄。

电容就去厦门法拉,TDK那网站上转转,频率多高,损耗,温度寿命,纹波电流,电阻值,滤波,储能,隔直,去耦,谐振等,了解一些基础的实用功能。

那么是不是还要了解一下拓扑?

拓扑又跟实际器件关系比较大,理想的拓扑当然比较好计算,推导,那么那么寄生参数参与谐振的过程往往都是让你懵逼的时候,因为书上没写这个啊,懵逼的知识架构里没有这个思路,应该从器件本身出发,所有的回路都像水一样,留过最好走的地方,就是当前频率下阻抗最小的回路,不要说PCB板上没有连上线就过不去,电磁感应,空间辐射了解一下,频率波段很宽,EMC你也了解一下,EMC是解决啥问题的?

不想说EMC的,扯到这个了,就再扯一段,EMC曾人说:治病救人属下策,防微杜渐乃上策,产品做成之后的EMC是下策,布局布线的EMC乃上策,做个开关电源谁还不知道有个局部的硬开关,有个空间辐射,那么这个场哪里来的dv/dt和di/dt,给硬开关附近提供最好走的路,你让他舒服了,他也让你舒服。

那分析这些点的dv/dt或者di/dt咋分析,就是连pcb上的一根弱不禁风的导线在不同的情况下都等效为电感,变压器的匝层间的电容,MOS的引脚都得等效为电感,分析只是分析,还不是要有解决方法吗?

要找出器件的特性,极限思想下该器件是否可以达到发生的恶劣情况,不能的话是否还是别的原因,路径没有别的,接地,一定是接地,只有大地才是最忠诚的伙伴,那么啥钳位的能量啊,低的那么部分可能是被消耗掉了,那么真正高频来的时候,走啥呢?一定是流向了大地。说到这里,顺便了解一下差模和共模的知识,补补EMC电路。

至于别的安规,结构,保护,还有采样,隔离,放大等等,是不是要先把器件及电路的控制策略和过程了解完成才看呢。把上面那些问题,回答了,你就可以最快的速度成长……

其实我太知道了,最初的人缺的是啥,是方向,现在我把知识点列出来了,是时候评估自己的意志力了。

做电源的这几年突然有一天豁然开朗,对做电源有一种状态,非常微妙的感觉,感觉不在对做的电源充满太多未知,基本上设计完是有一定信心的,不在畏惧与担心遇到复杂的问题,能给出解决方案,这是一种电源可控的感觉,还是之前提过的那句话,想把电源做出来,需要专注,想做好,那需要疯狂,其实人一生很多事情都是如此,真正的阻力其实还是自己,战胜自己你便是自己的英雄。还在等什么呢,加油吧,青春的汗水会让你以后有好故事可以说的。

来源:开关电源之路
寄生参数电源电路半导体芯片理论储能控制
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首次发布时间:2023-09-13
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