功率电路设计需要更多的经验


2012-4-9

 

    对于许多功率电路而言,晶体管的选择不如以前的例子中那么简单了.所以一定要注意.这方面的设计不是刚出校门的人能做的,当中存在许多对于专业人员来说也非常棘手的问题.比方说,如果想加入镇流电阻保证电流由好几个电源分流,还是需要进行晶体管匹配工作.这个匹配并不轻松,需要考虑工作条件,决定β和VBE等参数,还要思考如何避免不同生产商器件的混杂.这样的设计非常重要.功率电路的性能或者稳定性相当差,而且有可能这不是晶体管的问题.相反,很有可能是由于驱动电路的问题或者散热器不够用.有可能不经意间使用了不同性能的器件代替本来的器件,或者选择了不适用于电路功能的晶体管.    有可能发生以下的情况:你做了10个电路原型,它们都工作良好.但当你再做100个时,有一半都不能工作.如果你向我征询意见,我就会部:”它们都工作正常吗?”然后你给我肯定回答.但是等一下,有10个工作正常的电路原型,但是电路设计仍然存在问题.很有可能电路原型并不是真的工作良好.如果你带了电路原型来,有必要重新看看电路是否还有余度.如果这10个电路原型增益为22000,但是产品电路的增益只有18000从而没有达到最小规格2000,你就把这些新产品称为不能工作.所以这并不是电路不能工作,而是你的期望太不实际了.    毕竟每们工程师都曾经见过本来不可能工作的电路运行了一小会儿.如果之后电路突然停止工作了,这显然会使得我们变得绝望.但是临界的设计和临界的元件哪一个会是最让你烦恼的?这不可能有方案.如果你设计时有一些安全余度,也许两个问题都能克服.但是设计时绝对不可能存在大的余度来应对各种可能性,否则你的电路会非常复杂.这就是经验和判断力起作用的时候了
一个在日本的老朋友写信说:”为什么你说要为一批开关稳压器中40%的器件进行故障诊断?在日本这肯定会被认为是一项糟糕的设计……”我回答说我同意这听起来像是个问题,但是如果你了解问题的原因是什么,那就不应该指责了.如果是工艺不好,怎么办?那样就不是设计的问题了除非设计太难实现以至于不能按照顾设计实现电路组装.或者有可能电路中有坏元件.或者可能余度没有设计好以至于一部分电路,可能需要对某些元件进行额外的测试或屏蔽需要在生产之前进行更改.但是你不能说任何问题都是由设计师造成的.如果设计师的开关稳压器在生产时从来没有出现任何问题.但是它每8in只有1W的能量。而且所有的元件昂贵,对于每一个元件在流水化之前都需要昂贵的测试来证明存在良好的安全区域.这就是很好的设计吗?我怀疑.因为这好像试图以过大的安全系数建造飞机,它很有可能比747还大而只能装载10名乘客.每个电路都必须以合适的安全系统进行设计.如果你用一个总能确保工作的晶体管,这就会带来不经济的安全系数.需要判断力来获得合适的安全系数.

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