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大功率直流电源电子设计工程师容易在这几点上栽跟头,你有过吗?

大功率直流电源电子设计工程师指从事各类电子设备和信息系统研究、教学、产品设计、科技开发、生产和管理等工作的高级工程技术人才。一般分为硬件工程师和软件工程师。

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误1

这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大,就选个整数5K吧。

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解读


市场上不存在5K的阻值,最接近的是 4.99K(精度1%),其次是5.1K(精度5%),其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8几个类别(含10的整数倍)。

类似地,20%精度的电容也只有以上几种值,如果选了其它的值就必须使用更高的精度,成本就翻了几 倍,却不能带来任何好处。

  

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误2  

这部分电路只要要求软件这样设计就不会有问题。  

解读

硬件上很多电气特性直接受软件控制,但软件是经常发生意外的,程序跑飞了之后无法预料会有什么操作。设计者应确保不论软件做什么样的操作硬件都不应在短时间内发生永久性损坏。

 

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误3

这点逻辑用74XX的门电路搭也行,但太土,还是用CPLD吧,显得高档多了。

解读

74XX的门电路只几毛钱,而CPLD至少也得几十块。成本提高了N倍不说,还给生产、文档等工作增添数倍的工作。

 

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误4 

这板子的PCB设计要求不高,就用细一点的线,自动布吧。 

解读

自动布线必然要占用更大的PCB面积,同时产生比手动布线多好多倍的过孔,在批量很大的产品中,PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外,就是线宽和过孔数量,它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量,节约了供应商的成本,也就给降价找到了理由。

 

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误5 

我们这系统是220V供电,就不用在乎功耗问题了。

解读

低功耗设计并不仅仅是为了省电,更多的好处在于降低了电源模块及散热系统的成本、由于电流的减小也减少了电磁辐射和热噪声的干扰。

随着设备温度的降低,器件寿命则相应延长(半导体器件的工作温度每提高10度,寿命则缩短一半)。

 

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误6  

这些总线信号都用电阻拉一下,感觉放心些。  

解读

信号需要上下拉的原因很多,但也不是个个都要拉。上下拉电阻拉一个单纯的输入信号,电流也就几十微安以下,但拉一个被驱动了的信号,其电流将达毫安 级。

现在的系统常常是地址数据各32位,可能还有244/245隔离后的总线及其它信号,都上拉的话,几瓦的功耗就耗在这些电阻上了(不要用8毛钱一度电 的观念来对待这几瓦的功耗)。

  

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误7  

CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎么处理呢?先让它空着吧,以后再说。

解读

不用的I/O口如果悬空的话,受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入信号了,而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数。如果把它上拉的话,每个引脚也会有微安级的电流,所以最好的办法是设成输出(当然外面不能接其它有驱动的信号)。

  

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误8  

这款FPGA还剩这么多门用不完,可尽情发挥吧。  

解读

FGPA的功耗与被使用的触发器数量及其翻转次数成正比,所以同一型号的FPGA在不同电路不同时刻的功耗可能相差100倍。尽量减少高速翻转的触发器数量是降低FPGA功耗的根本方法。

  

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误9  

这些小芯片的功耗都很低,不用考虑。

解读

对于内部不太复杂的芯片功耗是很难确定的,它主要由引脚上的电流确定,一个ABT16244,没有负载的话耗电大概不到1毫安,但它的指标是每个脚可 驱动60毫安的负载(如匹配几十欧姆的电阻),即满负荷的功耗最大可达60*16=960mA,当然只是电源电流这么大,热量都落到负载身上了。

  

大功率直流电源电子设计工程师常犯错误10  

存储器有这么多控制信号,我这块板子只需要用OE和WE信号就可以了,片选就接地吧,这样读操作时数据出来得快多了。

解读

大部分存储器的功耗在片选有效时(不论OE和WE如何)将比片选无效时大100倍以上,所以应尽可能使用CS来控制芯片,并且在满足其它要求的情况下尽可能缩短片选脉冲的宽度。

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