电源开发工程师感悟职业前景
本人2000年本科毕业,工业自动化专业,工作2年,做电源控制的数据采集方面,然后上硕,2004年开始把方向转入开关电源方面,那时本人感觉这个方向很有前途,不过我的硕士论文做的是一个高压电源的监控网络.看的第一本开关电源的书是英文的,300面左右,有台湾翻译的中文版.看完之后就做了一个TOP电源,手脚并用绕了一个变压器,结果很失败!电路不能正常运行.后来用ti的芯片做了flyback多路输输出,有电压出来但和设计差距大,功耗高.那时对元件没有什么概念,对磁路更没有概念,flyback变压器只是靠书本参数,不知道为什么,不知道付边输出的二极管要用快恢复的.总之第一次做的这个电源是完全的失败.唯一的收获就是做好开关电源需要看很多本书,变压器方面一定要理解.电路设计是复杂的!不过这次的设计对我帮助很大,虽然失败但让我看到了开关电源的轮廓.
后来硕士毕业后调试了一个开关电源,5V/600A的,我用了20天时间重新设计了硬件控制电路和软件,电源的扰动降低了5倍以下.电流精度小于1%.后来有测试了一个1200V/100A的电源模块;后来就上博士了.我的工作和学习都是在一个单位,到目前来说,主要还是围绕硬件电路方面做东西.
到今年7月,我把目标转入开关电源的时间是2年零3个月左右.自我感觉能适应一般的电源公司的研发工作;因为这时我对磁路方面很熟悉了,同时对器件方面的性能也很了解,基本不用翻《电路》和《模电》看概念了,所以对开关电源的设计还有些信心.不过2005年毕业时却没有找到一家合适的电源公司.所以留单位了.现在一个月到手1500,年底没有奖金.不过几年后有一个博士本本;如果那时本本不值钱就亏了.
7月底,接一家小电源公司的项目:仿造一台1400W/30V的带PFC的电源,并且要求越快越好,电路原理图已经画好.当时感觉没有很大的困难,最关键的还是磁性元件.我还没有完整的干过一个电源系统的设计,仅是调试过2台.当时想如果我能把这台电源做好,那么就证明我还是能从事开关电源的研发的.如果不行,那我就留本单位了,反正是国有的,能养老.这家电源公司的老总也是唯一的技术主管,早年专科毕业,主营销售,技术是半路出家,人很勤奋,能看懂初级的英文资料.手下没有专门做技术的.他无法搞定这台电源;所以这台电源的技术方面我要全部负责.
我看uc3855和ucc2895分别用了两个星期,然后主回路看了1个星期.期间看了不少ti公司的资料.在8月份完成原电源的参数测量,9月完成仿造的测试,确定一些元件的性能参数,10月进行了全新仿造电源的测试,确定了易出故障的部分,及关键元件.写好了电源的原理分析和调试手册.其中PFC的原理我写了20面,基本是自己对该电源的理解,一些参数的推算.并且对该电源增加了一些控制功能.11月初,送了2台到美国测试,对方很满意.
在写电源原理的.时候,我本以为我对flyback电路很熟悉了,后来才知道很多还没有完全理解,用了2天的时间重新看它的磁路和控制部分,最终理解了 反射电压 的原理.我对flyback的参数设计不是尊照书本的窗口函数设计的.我根据磁心储能和原边的电压来设计砸数;结果和原电源相差不大.看了相关的资料,我设计的DCDC变压器也和原变压器近似.不过磁性元件方面是完全仿造原电源的.不过磁性元件出的问题占全部故障的50%,一大半的调试时间耗在磁性元件上,特别是那个flyback变压器.测试中出现很多问题,很奇怪,最终都解决了.
中间有段时间没有调试,所以按全日制工作计算,我从看资料到电源送出去调试花了2个月时间.因为电源测试都是晚上去的,加周末.总的来说这次算是成功的.对自己的能力有了具体的认识,让我熟悉了小电源公司的电源设计研发流程.同时也获得了11000的报酬.
以上的描述我想告诉初入开关电源者:开关电源不是很复杂,安心的看几年的基础资料:谐波、电路、模电、电机学、控制等方面,最好能看本电磁学,但不能看大陆产的,我看的这些书加起来有1尺以上,控制我就看了好几本,有本是美国的1本台湾的,其它几本是大陆的.本人认为看这些书最好看国外的,台湾的也行,只要不是大陆产的的. 设计一个电源要关注整个系统,包括负载,整个电流的流动过程要清楚.变压器很重要,仅知道设计方法是不够的,还要知道为什么用这些成熟的方法设计,他的依据是什么!要能推倒出来.磁路理论说穿了就是那两个公式.关键还是理解.
不知道外面做电源的行情如何,我选择了电源,但对其前景还是有点迷惘的.
开关电源研发工程师需要的基本技能和专业理论知识
开关电源产品的设计过程实际是一个优化折衷的过程。工程师们常常在各种电性能参数之间举棋不定，如稳态性能与动态性能的折衷，功率密度与可靠性的折衷等。在追求低功耗高效率的今天，摆在电源工程师面前的难题仍然是功耗和性能的取舍。如何在满足系统规格的条件下达到最低功率损耗，从而实现真正的绿色电源？
开发一个开关电源产品所需要的基本技能
1）认识组成开关电源的所有元器件；
2）掌握各种元器件的.电气性能和电路符号；
3）会自己制作各种磁芯元件；
4）会正确装配电源中的各个部分；
5）了解电源各项指标的意义并掌握如何测试的方法；
6）会使用仪器对装配后的电源进行正确的调试，优化和折衷；
7）会对获得的实验结果进行分析，并进行总结；
8）会从不同的渠道不断地学习电源知识，并能和别人分享自己的成果。
上面要求的基本技能，各位工程师朋友都做到了吗？有不够的地方，则要努力去做，因为这是最基础的。
开发一个开关电源产品所需要的专业理论知识
1）有源PFC的拓扑，分析，控制与设计；
2）DC-DC功率变换器的拓扑与稳态分析；
3）开关电源的功率级参数设计；
4）开关电源的控制与动态分析；
5）开关电源的小信号分析与设计；
6）开关电源的大信号分析与设计；
7）开关电源的EMI分析与设计；
8）开关电源的热分析与设计；
9）开关电源的容差分析与设计；
10）开关电源的各种保护技术；
11）开关电源的同步整流技术；
12）开关电源的模块均流控制技术。
这些专业理论知识，大家都具备吗？不足的地方还要加油啊。
