經驗分享:如何設計出讓老板客戶都“愛”的開關電源
發布時間:2014-11-28 責任編輯:sherryyu
【導讀】開關電源設計工程師的工作宗旨就是要設計出更靠譜的產品,做到低成本、低功耗、高效率,完整的信號機高可靠性等。同時還要得到老板的認可。那麼如何能夠讓老板更認同你的設計?如何能夠在節省成本下提高效率、降低功耗?請看下文分解。
對於老板來說如何讓生產出的產品更靠譜,是每個開關電源設計工程師的一個考驗,其中涉及到成本的節約、低功耗的設計技術、係統效率的提高、信xin號hao的de完wan整zheng程cheng度du以yi及ji高gao可ke靠kao性xing。這zhe些xie都dou是shi最zui終zhong老lao板ban們men特te別bie關guan注zhu的de,這zhe也ye是shi我wo們men電dian源yuan設she計ji工gong程cheng師shi們men得de到dao工gong作zuo的de依yi靠kao。如ru何he能neng夠gou讓rang老lao板ban更geng認ren同tong你ni的de設she計ji?如ru何he能neng夠gou在zai節jie省sheng成cheng本ben下xia提ti高gao效xiao率lv、降低功耗?本文為大家分享了如何考慮這些問題並給出了實踐中的經驗。
首先我們來聊一下關於節省成本的問題,以下幾個實際例子就可以說明我們在選用各項元器件或IC時候應該考慮的問題。關於拉高/拉低的電阻用多大的阻值?市場最接近的是4.99K(精度1%),其次是5.1K(精度5%),其成本分別比精度為20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的電阻阻值隻有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8幾個類別(含10的整數倍);類似地,20%精jing度du的de電dian容rong也ye隻zhi有you以yi上shang幾ji種zhong值zhi,如ru果guo選xuan了le其qi它ta的de值zhi就jiu必bi須xu使shi用yong更geng高gao的de精jing度du,成cheng本ben就jiu翻fan了le幾ji倍bei,卻que不bu能neng帶dai來lai任ren何he好hao處chu。針zhen對dui於yu麵mian板ban上shang的de指zhi示shi燈deng的de顏yan色se問wen題ti,紅hong綠lv黃huang橙cheng等deng顏yan色se的de不bu管guan大da小xiao(5MM以下)封裝如何,都已成熟了幾十年,價格一般都在5maoqianyixia,erlansequeshijinsansiniancaifamingdedongxi,jishuchengshuduhegonghuowendingdudoujiaocha,jiagequeyaoguisiwubei。muqianlansezhishidengzhiyongzaibunengyongqitayansetidaidechanghe,ruxianshishipinxinhaodeng。74XX的門電路隻幾毛錢,而CPLD至少也得幾十塊,(GAL/PAL雖然隻幾塊錢,但公司不推薦使用)。成本提高了N倍不說,還給生產、文檔等工作增添數倍的工作。
其qi實shi在zai實shi際ji的de電dian路lu設she計ji過guo程cheng中zhong,係xi統tong要yao求qiu高gao的de情qing況kuang下xia,不bu一yi定ding所suo有you的de芯xin片pian都dou要yao選xuan最zui快kuai的de。因yin為wei在zai一yi個ge高gao速su係xi統tong中zhong並bing不bu是shi每mei一yi部bu分fen都dou工gong作zuo在zai高gao速su狀zhuang態tai,而er器qi件jian速su度du每mei提ti高gao一yi個ge等deng級ji,價jia格ge差cha不bu多duo要yao翻fan倍bei,另ling外wai還hai給gei信xin號hao完wan整zheng性xing問wen題ti帶dai來lai極ji大da的de負fu麵mian影ying響xiang。自zi動dong布bu線xian必bi然ran要yao占zhan用yong更geng大da的dePCB麵積,同時產生比手動布線多好多倍的過孔,在批量很大的產品中,PCB廠家降價所考慮的因素除了商務因素外,就是線寬和過孔數量,它們分別影響到PCB的成品率和鑽頭的消耗數量,節約了供應商的成本,也就給降價找到了理由。CPU的速度和存儲器的空間都是用錢買來的,如果寫代碼時多花幾天時間提高一下程序效率,那麼從降低CPU主頻和減少存儲器容量所節約的成本絕對是劃算的。CPLD/FPGA設計也類似。
然ran後hou就jiu是shi低di功gong耗hao設she計ji與yu高gao係xi統tong效xiao率lv的de設she計ji問wen題ti,其qi實shi低di功gong耗hao設she計ji是shi在zai省sheng電dian的de同tong時shi讓rang器qi件jian的de壽shou命ming變bian得de更geng長chang。其qi降jiang低di了le電dian源yuan模mo塊kuai及ji散san熱re係xi統tong的de成cheng本ben、由於電流的減小也減少了電磁輻射和熱噪聲的幹擾。隨著設備溫度的降低,器件壽命則相應延長(半導體器件的工作溫度每提高10度,壽命則縮短一半)。針對於高係統性能來說CACHE的增大,並不一定就導致係統性能的提高,在某些情況下關閉CACHE反而比使用CACHE還快。原因是搬到CACHE中的數據必須得到多次重複使用才會提高係統效率。所以在通信係統中一般隻打開指令CACHE,數據CACHE即使打開也隻局限在部分存儲空間,如堆棧部分。同時也要求程序設計要兼顧CACHE的容量及塊大小,這涉及到關鍵代碼循環體的長度及跳轉範圍,如果一個循環剛好比CACHEdanameyidiandian,youzaifanfuxunhuandehua,najiucanle。zhongduandeshishixingqiang,danbuyidingkuai。ruguozhongduanrenwutebieduodehua,zhegemeituichulai,houmianyoujiezhongerzhi,yihuierxitongjiujiangbengkuile。ruguorenwushuliangduodanhenpinfandehua,CPU的de很hen大da精jing力li都dou用yong在zai進jin出chu中zhong斷duan的de開kai銷xiao上shang,係xi統tong效xiao率lv極ji為wei低di下xia,如ru果guo改gai用yong查zha詢xun方fang式shi反fan而er可ke極ji大da提ti高gao效xiao率lv,但dan查zha詢xun有you時shi不bu能neng滿man足zu實shi時shi性xing要yao求qiu,所suo以yi最zui好hao的de辦ban法fa是shi在zai中zhong斷duan中zhong查zha詢xun,即ji進jin一yi次ci中zhong斷duan就jiu把ba積ji累lei的de所suo有you任ren務wu都dou處chu理li完wan再zai退tui出chu。BSP對dui存cun儲chu器qi接jie口kou設she置zhi的de默mo認ren值zhi都dou是shi按an最zui保bao守shou的de參can數shu設she置zhi的de,在zai實shi際ji應ying用yong中zhong應ying結jie合he總zong線xian工gong作zuo頻pin率lv和he等deng待dai周zhou期qi等deng參can數shu進jin行xing合he理li調tiao配pei。有you時shi把ba頻pin率lv降jiang低di反fan而er可ke提ti高gao效xiao率lv,如ruRAM的存取周期是70ns,總線頻率為40M時,設3個周期的存取時間,即75ns即可;若總線頻率為50M時,必須設為4個周期,實際存取時間卻放慢到了 80ns。對於搬磚頭來說,兩個人應該比一個人的效率高一倍;對於作畫來說,多一個人隻能幫倒忙。使用幾個CPU需對業務有較多的了解後才能確定,盡量減少兩個CPU間協調的代價,使1+1盡可能接近2千萬別小於1。
zuihouwomenyaoduiqixinhaowanzhengxinghekekaoxingjinxingyanjindeshejijijianyan。youyufangzhenmoxingbukenengyushiwuyimoyiyang,lianbutongpicijiagongdeshiwudouyouchabie,jiugengbieshuomoxingle。zaishuoshijiqingkuangqianchawanbie,fangzhenyebukenengqiongjusuoyoukeneng,youqishichuanrao。zengjingyouyijiaoxunshimoudanbanzhiyoutedingchangdudebaojiyidiubao,zuihoudeyuanyinshichangduyudezhishi0xFF,當這個數據出現在總線上時,幹擾了相鄰的WE信號,導致寫不進RAM。其它數據也會對WE產生幹擾,但幹擾在可接受的範圍內,可是當8位總線同時由0邊1shi,fujindexinhaojiuzhaojiabuzhule。jielunshifangzhenjieguojingongcankao,haiyingliuyouzugoudeyuliang。yingjianshejihexinpianyingyongbixufuhexiangguanguifan,youqishixinpianshoucezhongtidaodesuoyoucanshu(耐壓、I/O電平範圍、電流、時序、溫度PCB布線、電源質量等),不能光靠試驗來驗證。公司有不少產品都有過慘痛的教訓,產品賣了一兩年,ICchangjiahuanlegeshengchanxianbanzijiubuzhuanle,yuanyinjiushixinpiancanshufashengledianbianhua,danbingmeiyouchaochushoucedefanwei。ruguoyishouceweizhun,natazenmebianhuadoubupa,ruguocanshubiandechaochushoucefanweilehaikezhaotasuopei。yingjianshanghenduodianqitexingzhijieshouruanjiankongzhi,danruanjianshijingchangfashengyiwaide,chengxupaofeilezhihouwufayuliaohuiyoushenmecaozuo。shejizheyingquebaobulunruanjianzuoshenmeyangdecaozuoyingjiandoubuyingzaiduanshijianneifashengyongjiuxingsunhuai。yaoqiuyonghuyangeanshoucecaozuoshimeicuode,danyonghushiren,jiuyoufancuodeshihou,bunengshuopengcuoyigejianjiusiji,chacuoyigechatoujiushaobanzi。suoyiduiyonghukenengfandegezhongcuowubixujiayibaohu。
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