开关电源研发设计流程

开关电源分析

前面说了变压器的制作，结果有同学留言说希望出一期关于开关电源的研发流程，那我就简单的将我自己的经验分享一下，希望能有所帮助。
    我们研发开关电源主要有三种方式：
    第一种是来样仿制，就是顾客提供样品给我们，需要我们根据样品进行仿制，制作出满足顾客需求的电源。
    第二种方式是改制研发；就是将原有的接近顾客需求的开关电源根据顾客的需求进行稍加改制；比如说顾客需要一款12V/5A和5V/2A的双输出开关电源，而我们手上正好有一款12/5A和12V/2A的双输出开关电源；那么我们就可以将第二组输出进行稍加改动，就能符合顾客的需求，当然这个只是举个例子，在现实中，我们要考虑的不仅仅只是电压的变换，我们还要考虑输出稳定性、反馈线路、保护线路等等。
    第三种方式就是我们没有符合顾客需求的开关电源，需要根据顾客提供的需求进行研发设计，这就是我们接下来要着重讲解的。
    我们要设计一款新的开关电源，首先是要对产品进行立项，而产品立项主要包含：确认产品定位、市场分析、竞品分析、可行性分析和立项评审这5个方面；我们在产品立项之前首先需要确认产品定位，客户需求，市场需求，竞品优劣等环节，然后由市场部门进行主导，研发部门根据需求做出可行性分析，然后提出研发建议，随后由市场部召集相关人员根据国际国内开关电源新标准和用户要求召开技术研讨会，以确定方案。
    技术研讨会的主要内容包含：市场预测、单位技术能力、收益评估等进行立项评审，评审过后就可以进入启动阶段。
    产品启动主要包含两个阶段：组建项目团队和召开项目启动会议。产品立项后，由研发团队相关人员组建项目团队，确定项目总负责人，确定好负责人，然后就由负责人进行任务分配，也就进入到产品规划的阶段； 产品规划，主要是由项目总负责人对产品的需求进行说明并列出个人预计完成的时间表，并对进度计划书进行审核。 产品规划确定后，硬件开始进入设计阶段，主要流程如下图所示：

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    首先对产品硬件方案进行初步确认，然后召集相关人员对设计方案进行评审，评审通过后，对产品硬件原理图进行初步绘制，针对关键电路进行验证测试。接下来就是确定电路转换方式拓扑及确定电源为连续性还是非连续性；电流控制模式还是电压控制模式；保护方式；PFC的转换等；选用最佳的、成熟的控制IC和经济实用电路，并对元器件的市场购买、货架式采购的价格、难易性做出评估；接下来是对方案进行确定、研究、设计、修改、完善、再设计、实施可行性绘图、出报告。
    接下来就是要选择中心控制芯片，所以我们要了解控制转换芯片的性能特点，引脚功能特点及各种规格指标；然后根据控制芯片的特点，最大限度满足市场和用户的要求；在电路上，要求各个分图的功能能够支撑所描述电路的功能特点，而且所有电子元器件要求廉价、性能稳定性好、便于购买。特别注意以下事项：组成原理图的各部分所必须具备的功能特点和组成原理图的各部分的元器件必须商品化及深入了解所设计或选用的原理图具有一定的时代性，还要牢牢把握它的装配、生产、调试、运行所要注意的事项，或是操作规程。
    当然首先我们要考虑的就是库存呆料的消耗；接下来就是要根据芯片进行元器件选型，其中比较重要的就是我们说的变压器，元器件选型确认后，绘制详细的原理图和pcb设计图，然后召集相关人员对绘制好的原理图和PCB图进行评审，随后进入PCB打样、结构和软件验证调试阶段。
    调试完成后由硬件工程师进入第一轮内部测试，测试通过后，由硬件工程师交由测试部进行验证测试，该过程由研发硬件主导，测试部辅助，测试过程中对应的测试报告存档留底，测试部测试验证软件、硬件、结构都需要符合要求或者出现的问题与硬件无关，则研发硬件工程师则可以发起小批量试制，试制出来的样机则交于测试部门进行详细验证测试并输出相应的测试报告。
    测试部要根据产品多次软硬件的测试情况，最终确定产品是否可以发布试产，产品发布时研发部门必须提供给工厂以下资料：原理图文件、PCB文件、BOM清单、元器件贴片位号及参数、拼版文件。
工厂工程部拿到文件后，首先验证产品电子性能，结构合理性，工厂是否有能力做出产品，然后对工艺流程进行梳理，排出工艺流程图，做出作业指导书，列出工装制作清单，采购对物料进行下单购买，做好充足的前期准备工作。
待物料齐全后，对PCB板进行贴片过回流焊，插件过波峰焊，补焊维修剪脚作业，目检，基本功能测试，组装，二次测试，老化，全部功能检测，包装，入库。