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说说我的十几年电源设计之路(五)(转载)

说说我的十几年电源设计之路(五)(转载)

很快,轮到我们几个新人登场了。任务来了。我接到了一个48V/20A的通讯电源设计任务,领导要求拓扑用全桥ZVZCS方案,老马是一个LLC的电源, 老齐是一个有源箝位正激电源。我的这个电源是全范围输入,要求带PFC的。于是,先做PFC部分的电路实验吧,我把书上看来的、拆机看来的、产品中用的等 等PFC电路的方案都尝试了一遍,功率管装在一块大散热器上,控制电路自己搭,有些软开关电路对驱动脉冲有时序和宽度的要求,就自己根据需要用CMOS触 发器和门电路对控制IC的驱动脉冲进行处理而得到。那段时间很辛苦,收获也是巨大的。通过对电路中的电压、电流、驱动等信号的波形观察,再结合电路工作原 理进行思考。对很多开关电源的工作原理有了更深入的理解。那时候,对PFC电路的效率特别在意,做实验的时候,想方设法提高电路的效率。其实现在我觉得, 效率不是唯一的,就好象生活,除了挣钱,还要注意健康。有时候,为了别的指标,例如EMC,把开关速度降低一点,效率降低一点也是正确的妥协。 UC3854没有对PFC输出过压有很好的保护功能,再加上PFC的反馈环路带宽很低,一旦反馈参数不对,电压会冲的很高,所以,实验过程,电解冒烟也见 识过了。至于爆MOS管,那更是经常的。那段时间,我们几个互相开玩笑,说每天有半斤的爆管指标,没有做到说明工作不卖力。而事实上,大多数爆管的原因, 是因为实验线路走线不合理,杂散电感太大,或者是驱动线路安排的不合理,少数原因是因为过热或电路参数不合理。真正会设计电源的人,应该是很少发生爆管的 现象的。但那时没有这份功力,只能在“呯呯”的爆炸声中慢慢成长!炸东西不可怕,可怕的是炸了东西却找不出原因。有时候,遇到的问题找不到原因,百思不得 其解,设想的方法都尝试过了,感觉自己所能想到的原因全都考虑了,还是有问题,甚至有山穷水尽之感,连周末在家的时候脑子里都会在想为什么?但是经过周末 的休息,还是可以有新的思路,最后还是可以柳暗花明的。几个PFC的方案比较下来,还是台达的那个专利电路效果最好。难怪在实际的产品中得到了广泛的应 用。再说说全桥变换那部分,移相全桥ZVS电路那时候已经在台达的通讯电源模块中得到了广泛的应用。技术已经相当成熟了。其中最早的一款,连控制IC都还 不是专用的UC3875,而是用TL494配合外围电路来实现的。全桥这部分电路也尝试了几种方案,其中也包括ZVZCS的方案。最终选择了用阻断二极管 的方式实现ZVZCS的移相电路。然后就是开始设计PCB,做样机。中达是有专门的人来layout的,但是说实话,平时做点修改工作可能还行。让 layout从零开始专门做一个案子,那简直太可怕了。从那以后,我就知道,一个好的layout工程师一定会是一个好的设计工程师。一个不懂电源设计过 程的人,要layout出一块走线合理的PCB简直是不可能的。与此同时,如果一个设计工程师自己不能够layout出一块走线合理的板子,那么他一定还 不是一个好的设计工程师。另外,一个产品的设计,结构非常重要,而机构工程师是仅仅起着协助性的作用。真正做主的,还是电源设计工程师。所以啊,电源的设 计者,不仅仅是电路设计者,同时也应该是结构的设计者。当时我的这个项目,虽然完成了样机,但最终没有投产。原因是多方面的,其中一个原因就是结构上还是 不能让人满意,还有一个原因,就是我在到中达一年后离职了,项目后继无人,最终撤销了。虽然我当时主做的项目是这个通讯电源的设计。但日常会遇到一些客户 特别要求的,或者生产线上发现的问题等,都是由工程部出面来解决的,大部分关于电子方面的问题是我来处理。刚进公司的时候看到的那几个感觉像高山一样存在 的人物,后来才发现,原来他们很容易被超过,远远不像我想象中的那么厉害。我在做自己的项目的同时,也会很关心老马的LLC,和老齐的有源箝位电路。事实 上,这两个电路的原理还是很容易弄懂的,研发工作的困难在于你能不能想到,能不能戳破那层窗户纸。而工程设计的难度在于,你如何把一个原理上很清楚的电 路,合理的用实际的电路来表现出来。研发是创新,用理论来解释你的创新。工程是实现,解决理想电路到实际电路的过程中出现的各种各样非理想因素的影响。事 实上,在2001年的时候,台达的LLC电路就已经非常成熟,并且有产品应用了。很奇怪,为什么到了现在,我们论坛里才开始LLC的热烈讨论?这一直是 我不明白的。老齐的有源箝位一直进展不顺,他申请的控制IC,UC3580也经常烧坏,最后他不用有源箝位了,改成了谐振复位,据说稳定了一些。要说在中 达的收获,那么就是对各种电源变换拓扑都有了较好的理解,对电源设计过程的研究手段有了认识和总结。对各种波形之间的关系、以及他们和工作原理之间的联 系,都会理解的很彻底。通过波形来理解原理,通过原理来解释波形,我觉得这是电源设计过程中一个非常重要的手段。如果有人能够在波形和原理之间来回互相解 释,那么说明他对电源变换的原理理解是很深入了。多年以后,我招聘工程师的时候,有很多来应聘的工程师,号称已经做电源研发工作多年了,却对反激电源的波 形都画不出来,也解释不了。让我怎么相信他已经理解了原理?

说说我所感受到的办公室文化。怎么说呢,虽然我一直认为中达是个不错的公司。但是说实话,办公室的文化,我不是很喜欢。大概台资企业都比较讲究领导的权威性,所以,我们老大也基本都是板着脸对我们的。但是面对其他几个PLMM,他就是眉开眼笑的。那几个PLMM也喜欢在他面前发发嗲,以得到更宽松的工作空间。喜欢PLMM我可以理解,但是不用整天那么板着脸对我们几个呀。我们几个同时进来的工程师之间关系不错,但是老的电子工程师对我们就有点不温不火的。一开始我们有什么不懂的还去请教一二,后来不知道是他们也不清楚,或者是不愿意说。反正一来二去问了也白问,就没人再去问了,遇到问题还是靠自己解决。想想也没什么,别人没有回答你的义务,而且大家多少存在一点竞争关系,也可以理解。说说几个PLMM吧,这是永恒的话题。A美女是四川人,产品工程师,高个子,皮肤白,五官也比较精致,是大家喜欢用来养眼的。但因为已经结婚了,老公也是中达的,所以估计没有人会有别的想法,就是多欣赏而已。B美女籍贯不详,文员,个子高挑,皮肤白,五官一般,但是身材气质好,私下里大家称之为“魔鬼”,是说她有着魔鬼身材,后来被调到厂长办公室做秘书了。C美女东北人,元件工程师,性格脾气挺好,爱帮助别人,我的变压器和电感都是自己先计算好,让她也计算一下,然后大家一起对照一下看看是否一致,样品都是她帮我做的,工艺不错。D美女籍贯不详,助理,挺憨厚的样子。办公室文化的冷暖,只有当事人自己能感受到。大多数人还是不错的,但也有人会比较势利。所谓日久见人心,时间长了才会发现。就说上面的D美女,我们的助理。曾经对我很不错,这个不错是指工作中的事情很帮忙,优先帮我处理很多事情。后来听她说,我们老大很看好我。但是等我提出辞职的消息传开,她的态度就完全变了样,让我纳闷自己是不是哪里得罪她了?当然,林子大了,什么鸟都有,公司大了,什么人都有。有一次,有生产线上设备更新,淘汰下来的测试设备,退库后被我们领出来,放在实验室里使用,刚好有一天,生产任务很紧张,设备不够用,他们的一个生产经理就跑到我们这边发飙,说什么底下设备都忙不过来,你们这边设备还闲着云云,结果飙了一会儿,发现根本就没有人搭理他,灰溜溜的走了。他们已经退库的设备,我们领出来了,所有权已经转移到我们这边了,真不明白他想怎么样?想要设备用的话,过来打个招呼,借去用几天也没什么,这么发飙的话,根本就是脑子被什么踢过了。不过,总的来说,中达的大部分同事还是不错的。其实我想,在一个公司里,能得到75%的人的认可,我认为就够了。人与人之间,总有那么几个不能说谁好谁坏,但是互相看不顺眼的,也不要那么在意了。保持一点自己的个性和原则,只会让别人更尊敬你。

可能会有人问,既然中达还不错,那你怎么就做了一年就走了呢?是呀,这也是后来我在别的公司面试的时候,人事经理每次都要问我的。原因是多重的,最主要的是两个:一是因为交通的问题。中达位于浦东曹路镇,而我的房子买在莘庄地铁南广场那块。虽然中达有班车,但班车那时候只到莲花路。我每天要起个大早赶到莲花路乘班车,下班乘班车到莲花路下来再换车子回家。那么每天在上下班的路上的时间就接近四个小时。对于需要不断学习的工程师而言,这四个小时的浪费实在是担当不起啊。而且很奇怪,一开始乘班车的时候,还可以睡的着。后来乘班车的时候居然睡不着,不管是上班还是下班,每次都是在快要睡着的时候就该下车了,痛苦不堪。加班到晚上虽然有班车送到地铁站,但是如果错过这个班车了,那么就只好自己乘外面的中巴给送到地铁二号线,然后到人民广场再换一号线。那时候加班很多,真的很辛苦,以至于后来乘中巴的时候,我这个从来不晕车的人,也常常觉得晕车恶心了。就在这个时候,第二个促使我辞职的因素出现了——有猎头打电话给我,告诉我位于漕河泾开发区的飞利浦照明亚太研发中心需要有开关电源设计经验的工程师。当时我的想法一是要近一些,二来考虑飞利浦的名气对我的职业生涯可能会有比较好的帮助。于是,接下来就是先发简历过去,然后去面试。那时候飞利浦照明的亚太研发中心还位于宜山路上。面试结果应该是对我还是很满意的,唯一就是薪水上的要求可能略有差异。结果等我面试结束,出了公司大门,已经在等公交车的时候,又接到了电话,让我再回去谈谈。这次换了一个口才很好,特会打压薪水的家伙,伶牙俐齿,舌灿莲花,没办法,说不过他,只好让步。后来没几天,就拿到了offer。接下来就是写辞职报告。老大知道了这个消息以后的第一句话就是:“我原以为你会比较稳定的,今年准备给你加薪呢!”,后来还听到别的同事告诉我,他私下里还打听想知道我为什么要辞职。唉,真是很对不起他啊!其实我去飞利浦的薪水基本没有增加什么,甚至中达给我加薪后会比飞利浦还高,只是离家近了很多,可以有很多时间学习,也不会累的人受不了。但是我依然要说,中达是个好地方,特别是对于初学者来说,那是一个特别锻炼人,特别能学到东西的地方!如果在中达锻炼两年,出来应该就是一个高手了。至少,当我从中达来到飞利浦的时候,没有多久,就被飞利浦的同事公认为高手了,而且从那以后,飞利浦的领导发话,只要是台达出来的,我们都要。

  飞利浦虽然号称是外商独资企业,但是给我的感觉,气氛挺像一个国企。这大概是因为飞利浦的同事之间的关系要比中达融洽一些,这是和企业的文化以及管理相关。在飞利浦,经常会有别的项目小组邀请你参加他们的technical review,我觉得这种方式非常好,一方面可以让不同的人了解到新的知识,另一方面所谓当局者迷,旁观者清,借助别人的角度来看问题,也许可以看出些不同的东西来。此外,飞利浦做的东西虽然复杂度不大,但是难度也不算很小,因为对成本控制的很严格。另外,飞利浦的同事都喜欢把BOOST变换器叫UP converter,而喜欢把BUCK变换器叫做DOWN converter,不知道这是不是和欧洲人那边的习惯有关系。飞利浦的项目管理非常成熟,项目经理的工作也很到位。一个项目立项之后,项目经理会把相关的工程师、采购、生产等召集在一起,用Project的管理软件把每个人的工作时间规划协调好。如果到了任务节点,是谁的任务没有按时完成,那么这个人会很自然的感到不好意思。我们的这位项目经理,英语口语极其流利,气质也比较儒雅,据说以前是做工程师的,但是工程师做的不好,却成了一个不错的项目经理。虽然有项目经理给排日程,但是在飞利浦的工作压力相比于中达,那是小了很多很多。一方面,项目经理所安排的日程不会压的很紧,比较充裕。另一方面,公司的架构给予每个项目充分的支持。比如我后来做的那个项目,就还有一个助理工程师帮我一起做事。飞利浦还有一个特点,对女工程师极不感冒。我们那个楼层,只有一个女工程师,没多久还离职了。后来和同事聊起这个话题,大家的结论是,女孩子做电力电子设计这部分很少有做的好的。
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