井底蛙的电源之旅 ——知识是天，行业是井，我只是那井底的蛙。 前言
初入此行 那是1999年的夏末秋初，正是所在国企没落的时候，看不到什么希望。有人向原来的老领导谈及直流屏上的开关电源模块，觉得在直流屏的生产基地，有必要掌握其核心技术，便与X校合作。 由于学校实验室的局限性，产品是出来了，但质量实在不敢恭维。老师的理论水平没得说的，人品也相当地好，一直是我的良师益友。也由于本蛙本是做多年的强电产品，并无电子产品的研发设计基础，起初对开关电源几乎一窍不通，仅仅凭借在学校学习的，已丢弃了十几年的非主课电子电路基础，艰难的消化吸收，直到2004年底，才将产品步入正规。最初的五年时间，产品年返修率超过100%，有的一台返修数次。炸机，无论是在用户现场，还是在生产调试阶段，那简直就是家常便饭，令人头疼和无奈的是：不明原因！现在回首望去，有如刚刚爬过一个长长的独木桥，仍然战战兢兢，心有余悸。 炸机的主要原因：一是初期设计电路布局不合理，抗干扰性差，并经常引发自激振荡导致电路失控；二是软开关特性不到位，效率不高，电源自身发热量大；三是热传导不合理，管子过温；四是抗输入过电压能力差。 对于电网的操作过电压，深有感触。 在一个典型的用户那里，每当交接班的时候，就会炸机——天哪，这可是在实验站做了6kV浪涌试验的机子啊！——可惜，试验站的浪涌试验回路中串联了限流电阻，实际加到机子上的真实电压远不及现场的电网过电压。特别是新建工程项目，又远离闹市，偏僻并且轻载，当正在调试的重型设备突然停机时，电流变化率太大，造成的操作过电压就非常地高。更恶劣的情况是，由于轻载，会发生电网线路振荡，操作过电压会持续一定时间。往往当项目逐渐进入正常运行阶段后，因为同时工作的设备多了起来，即使某个大型设备停机，虽然电流变化仍然很大，但有相当一部分能量被其它的并联设备所吸收，在线路分布电感上的电流变化率也会大大降低，操作过电压就不会很高了。 在另一个极其重要的用户那里，怕鬼偏遇鬼敲门。市中心，办公楼，真的给炸蒙了。示波器现场测量电网电压波形，非常好看的正弦波，比我的试验台上好多了，基础电压也不高，怎么就会一直炸机呢？令人尴尬的是，换上新机，准备离开现场，前脚刚跨出门，后面“嗵”的一声。百思不得其解，没有办法，还是怀疑电网操作过电压的问题。按照这个思路，在电源输入端的交流接触器上，临时买了两只压敏电阻接上，神了，再也没有出现炸机的情况。一开始没有经验，这个系统还没有采取过电压吸收措施。由此可见吸收操作过电压对开关电源是多么的重要！
有所进步 05年之后，随着产品质量的稳定，有空静下心来，学习一些东西，思索一些东西，也开始扩展产品品种了。 前期只是从移相全桥介入，附带了解了单管反激和双管正激。之前只是知其然，现在要试图知其所以然了。手边有《开关电源技术指南》上、中、下三册，从前到后浏览了一下，太多了，挑和自己有关的部分，重点看了看，结合几年下来的实际，发现有太多的细节问题没有注意到，诸如移相全桥超前与滞后桥臂的差异、软开关状态的测量、触发回路串联电阻的合适取值、栅源极并联电阻的作用、反馈和测量回路分开的必要性等等等等。在此基础上，对老产品进一步优化改进，使产品的一年返修率降到了3%以下——天壤之别啊！。 06年开始研究LLC电路，做了两种产品。07年研究PFC电路，1500W输入AC85V～264V，在90V以下炸机，未通过。08年应用于3000W输入AC165V～264V产品中，工作正常。想必应该是电感饱和所致，未经证实。 其间想使用L6599做交流单相输入的电源，苦于英文太差，又找不到中文资料，被逼无奈，自己查字典翻译，终得《L6599引脚功能试译》一篇，于2008年6月8日，发表在电源网上，后在大家的指点帮助下，完善增补为《L6599译文》。时至今日，竟仍然是网上可以查到的最好的一篇L6599中文资料，被到处转载，也算是给同行们的一点儿小小的贡献，不胜欣慰。 在此阶段，虽然也犯了无数次低级、幼稚、弱智的错误，比如没有意识到双踪示波器的两个探头的地是相连的，使用时将两个地挂接到不同的电位点造成短路；有时将一个示波器的探头挂接在测试点，而示波器上选择的是另一个通道的信号，波形一直不正常，却好久不知道是怎么回事，要不就是在交流档位测直流信号；没有意识到输出电感对输入电路的反射作用，很长时间都认为输入电路运行状态与输出电路无关，分析输入电路工作状态时都不考虑输出电路参数，导致分析结果错误；不清楚正反激电路输入输出电路之间的关系等等。但也有意外的收获，比如将直流电源的输出能量用比较简单的方式反送到其输入端，使产品老化所消耗的电费减少约90%；将风冷模块的风机转速改换成温控无级调速，极大地提高了风机的寿命，降低了多数时间的运行噪声，减少了产品内部的粉尘集聚，降低了故障率，并且设置有温度传感器的短路和开路保护功能。
压力山大 自07年接触电动汽车，08年接触军品，09年安顿一年之后，2010年开始，迎来了电动汽车发展的疯狂时代，再加上军品业务的不断拓展，忙得不亦乐乎，也迎来了诸多挑战。 输出低压大电流，需要同步整流技术，而屡试不成，屡败屡战，终有收获。作为充电电源，输出需要止逆（防倒灌），100A大电流下二极管的功耗太大，怎么办？MOS管！输出要求防电池反接，继电器的体积太大，怎么办？MOS管！电动汽车上的空间太小，要求电源的体积再小一些，怎么办？新的高效拓扑开道，成功！拦路虎越来越多，需要解决EMI的难题，还要解决智能化和CAN通讯的难题，还要解决BMS（电池管理系统）的剩余容量检测和电池均衡难题，功率越来越大，体积越来越小，难度越来越大！输出电压从单只锂电的2.5V起，到电动大巴的700V，再到超级电容的750V，再到10kV的恒流源；输出电流小的几mA，大到单机100A。 在一次同行业交流会上，本蛙发表的《我对1kW以上功率型开关电源的一些看法》，引发了有关同行人士的兴趣关注，其中提到：“根据我的感受，目前电源的发展，一是趋向于对EMI的严格要求，这个不仅要求设计人员能够合理使用EMI器件，并且对PCB的EMI布线原则（电流突变线路所包围的面积尽可能地小、电压突变电路所占有的面积尽可能地小）有丰富的经验、深刻的领会并付诸于实践。二是趋向于更高的功率密度、更小的体积，这个需要做到两点，一是如何获得更高的效率，二是如何将热量更有效地散发出去。随着电动汽车的发展，电源与外部通讯将越来越多的采用速度快、可靠性高的CAN总线通讯。”
任重道远 知识是一个圆，圆内是已知的，圆外是未知的。掌握的知识越多，知识的圆周越长，越能够感受到未知的东西越多。 相对于初始阶段，知道的是不少了，但不知道的还很多，一知半解的东西也是一堆一堆的。有很多实际问题还都解决不了，千奇百怪的问题还是层出不穷。通过TPS2812驱动脉冲变压器，如果脉冲变压器线圈的电感量较小，则会影响到UC3875的软启动端电压，导致移相达不到最大（输出功率达不到最大），为什么？UC3875保护关机端（5.CS+）的电压为5V或12V时，均能够关闭脉冲输出，而为7V多时，却关不断，为什么？UC384X电流控制型芯片，当电流信号锯齿波电压超越比较电压后持续上升，则输出脉冲为什么不能关断？Saber没有掌握，Capture只会用那么一丁点儿，变压器及电感的工艺不甚了解，设计只知皮毛，甚至连最基本的电阻、电容器件，也仍然有许多被忽略、没有注意到的重要地方。正弦逆变尚未介入，高压领域尚未真正涉猎。软件尚不精通，不能软硬兼施。工作中，不是驴不拉，就是磨不转的事情经常发生，刚把炸机的机子修复好，为它供电的电源又不正常了，等工作电源正常了，又发现所用的万用表又不对劲。 说时容易，做时太难，一个小问题能折腾个十天半月的，甚至更长的时间。人一天三迷，一点儿也不假，迷到里面去，咋就那么地不透气呢？并且感觉越来越迷，越来越不自信了。为了弥补好迷糊的问题，只好多深入现场、多检查几遍、交叉检查、多角度验证，或经常翻看翻看最基础的东西，或冷静地休息一会儿，反思反思。笨鸟先飞，勤能补拙，特别适合于勉励本蛙这类缺少天资的人群。
后记 为使大家对高频开关电源有一个概况了解，特填词一首，作为后记。
水调歌头 高频开关电源
电源要变换，高频首当先。 IGBT、摸死（MOS），变压和电感。 电流电压控制，零流零压谐振，软启软开关。 自举或隔离，调频或调宽。
降升压，反正激，桥半全。 何以整流，快恢肖特同步管。 滤波采样反馈，电阻电容电感，止逆防接反。 勿忘散热系，结构上高端。 | 
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