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大功率直流电源工程师需学习哪些知识?

1、大功率直流电源工程师需学习电路拓扑的原理与设计

Ø 清楚不同变换器的功能,根据设计要求选取合适拓扑;

Ø 熟知变换器的工作状态,能对变换器进行稳态分析和交流小信号分析;

Ø 熟悉变换器的数学模型,能获取变换器稳态输入输出关系和传递函数;

Ø 根据变换器的传函,能对变换器进行环路设计;

Ø 在环路设计基础上,分析系统的稳定性(伯德图等);

Ø 熟悉变换器的损耗计算(导通损耗、开关损耗);

2大功率直流电源工程师需学习仿真分析

设计方案确定之后,可以对其仿真分析,验证设计方案的准确性和可行性。大功率直流电源设计常用的仿真软件:

Ø PSIM/Pspice(电力电子建模);

Ø Saber(数模混合建模);

Ø Matlab/Simulink;

上述仿真软件各有特色,根据使用习惯选择。

3大功率直流电源工程师需学习元器件知识

完成方案设计、仿真分析之后,就要进行硬件设计,首当其冲是元器件选型。

Ø 熟悉功率元器件(IGBT、MOSFET等)的特性及使用方法;

Ø 熟悉RLC等一般元器件的使用;

Ø 熟悉变压器或电感的设计方法;

Ø 熟悉滤波器的设计方法;

4大功率直流电源工程师需学习PCB绘图与制板

Ø 根据设计方案,绘制原理图;

Ø 根据元器件选型,制作封装库(部分需自己制作);

Ø 布局布线(需考虑接地、EMC等);

Ø 将PCB图交厂家生产;

5大功率直流电源工程师需学习数字控制器的使用

开关器件的开关信号可由模拟电路产生也可由数字控制器产生,当使用数字控制器时,就需要熟悉其原理及使用方法,常用的有DSP、FPGA等。

Ø 熟悉数字控制器的原理;

Ø 熟悉数字控制器外围电路的设计;

Ø 熟悉数字控制器的编程语言;

Ø 能根据相应的调制方式产生开关器件的开关信号;

6大功率直流电源工程师需学习EMC设计

EMC设计贯穿始终大功率直流电源设计,涉及到屏蔽、滤波、接地、PCB设计等层面,对于大功率直流电源的设计非常重要。

7关于「怎样学习」?

Ø 基本理论

千里之行始于足下,没有扎实的理论基础,就无法地设计出色大功率直流电源。

Ø 实践部分

在实践中检验所学,在实践中深入学习。

当你把一个电路调通,输出符合设计的目标时,那种喜悦是别人无法体会的。

不怕出问题,就怕不出问题。在大功率直流电源电路的设计、仿真和硬件的制作过程中,出现的每个问题都是学习对象,知识的运用与积累也是建立在这样的一个个问题之中。

在实践中学习最能提高一个大功率直流电源设计师的水平。

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