UPS的設(shè)計流程與標(biāo)準(zhǔn)化

邱宜忠

（深圳市大富科技股份有限公司，廣東深圳518108）

引言

現(xiàn)代專業(yè)UPS電源公司，都有R&D研發(fā)部門，以求產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展和滿足客戶需求。然而對研發(fā)過程的管理卻有相當(dāng)?shù)睦щy，使得大批量生產(chǎn)總有或多或少的缺陷。本文詳細(xì)闡述了從客戶的spec.開始，設(shè)計方案、選擇topology、繪制原理圖（包含計算元件的參數(shù)和運用電子CAD軟件，如Altium畫出符合電氣規(guī)范的、美觀工整的原理圖來）、設(shè)計/計算磁性元件、PCB Layout（PCB Layout時就要全面考慮結(jié)構(gòu)，Safety&EMC）、制作調(diào)試樣機、驗證測試（包括最終用戶的試用確認(rèn)），直到編寫設(shè)計文檔資料的整個研發(fā)設(shè)計過程（見圖1所示）。

1 客戶的specifications

首先，一定要弄清楚最終用戶對UPS的真實需求。用戶的電網(wǎng)環(huán)境怎樣（電壓是偏高還是偏低），是否有備用發(fā)電機組（發(fā)電時的波形、頻率怎樣），需要的UPS是off-line還是on-line機器。負(fù)載允許UPS的供電切換時間是多少，GB/T 14715-93信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用技術(shù)條件5.1切換時間＜10 ms旁路開關(guān)切換時間＜5 ms。當(dāng)然，大家在UPS和逆變器廠家的商業(yè)廣告詞中經(jīng)常看到或聽到“零切換時間”，事實上在后備式UPS電源中怎么可能呢？那怕就是on-line機器，所謂的零切換時間也僅僅是指Line Mode，Battery Mode的切換而已，若是轉(zhuǎn)bypass切換時間那也是不可能為零的。要求電池模式的備用時間是多長（UPS標(biāo)準(zhǔn)一般是5～10 min），此時又是在多大負(fù)載下給出的；雖然一般是指滿載all load情況，但用戶的實際負(fù)載情況卻多數(shù)不是這樣。

大多數(shù)情況，公司的RD都會和客戶詳細(xì)討論規(guī)格書。要注意的一種情況是，當(dāng)R&D designer設(shè)計工程師發(fā)現(xiàn)客戶的spec.不合理時，先是說服引導(dǎo)客戶制定更合理的規(guī)格；如若不行，只要不是原則問題，還是應(yīng)該“客戶至上”。

圖1 UPS設(shè)計流程圖

作為一個設(shè)計者，在開始設(shè)計以前，必須將自己的疑問提出來。問題越早被提出來，越有利于后面的設(shè)計。或許需要辯析以下問題：①UPS的工作環(huán)境有無特殊要求？包括溫濕度范圍（一般0～40℃，30%～90%）、污染等級、振動以及其他的物理條件。②需要提供給load何種形式的UPS，工頻機或者高頻機？對應(yīng)每種方法，都有哪些不利的工作條件。③市場或客戶要求必須滿足何種安規(guī)和EMI/RFI標(biāo)準(zhǔn)？這不僅影響電氣方面的設(shè)計，還會影響結(jié)構(gòu)設(shè)計。④必須適應(yīng)的負(fù)載PF范圍怎樣？負(fù)載電流是否存在沖擊性的特征，例如發(fā)電機、視頻監(jiān)視器、脈沖負(fù)載等。⑤UPS的各部分電路是否需要以一定的先后順序投入運行？⑥可靠性要求有多高？對于MTBF要求很高的場合或許我們要采用并機冗余的方式。⑦UPS的維護要求是什么？這將決定采取何種保護措施和結(jié)構(gòu)設(shè)計，以滿足維護要求。

2 設(shè)計方案

何謂方案？方案設(shè)計在整個設(shè)計流程中處于什么地位呢？方案就是在售價或利潤一定的條件下對產(chǎn)品的總體設(shè)計思想，It is a idea.。方案它包括UPS的電氣架構(gòu)確定、PCB的可能布局、體積重量的控制、PWM芯片或MCU的選用、大體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、軟硬件的接口，甚至就連軟件準(zhǔn)備用什么語言編程、分成哪幾個模塊都應(yīng)有所考慮。

方案就是產(chǎn)品設(shè)計的方向，顯而易見若方向都錯了，將是一個怎樣的后果呢？一是產(chǎn)品就設(shè)計不出來，不能結(jié)案；二是就算結(jié)了案，但可靠性較差，首批量產(chǎn)直通率很低或者后續(xù)大批量進入市場客戶抱怨一大堆（事實上，有些問題或許客戶沒發(fā)現(xiàn)、或許我們并沒有收到客戶的抱怨）；第三個可能性是UPS設(shè)計出來，可靠性也還不錯，但是成本卻比較高。

影響這個階段設(shè)計的主要因素是：成本、重量和尺寸，在UPS內(nèi)部會有多少熱量產(chǎn)生，輸入電源特性，負(fù)載的噪聲容限，電池壽命，需要輸出電壓的組數(shù)及輸出特性，產(chǎn)品投向市場的時間。

只有綜合考慮上面提及的各種因素，權(quán)衡利弊，才能決定滿足最終產(chǎn)品需要的最優(yōu)技術(shù)。

3 選擇topology

設(shè)計UPS時，主要考慮的是采用何種基本拓?fù)?。非隔離型變換器經(jīng)典拓?fù)潆娐酚衎uck降壓、boost升壓兩種，隔離型變換器經(jīng)典拓?fù)潆娐酚形宸N：flyback單端反激式、forward單端正激式、pushpull推挽式、half-bridge半橋式、bridge全橋式。要選擇topology，當(dāng)然我們就必須先要弄清楚每種topology的架構(gòu)、優(yōu)缺點和大概適應(yīng)的功率范圍。

在一種應(yīng)用場合下，有多種拓?fù)淇梢怨ぷ?，但只有一種是在要求的成本范圍內(nèi)性能最好的[1]。表1總結(jié)了各種各樣拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的優(yōu)點。

4 繪制原理圖

設(shè)計工程師在手工畫草圖時，準(zhǔn)確地說就是設(shè)計原理圖的過程。選用什么架構(gòu)，選用什么元器件，哪個廠家的，計算每個元器件的參數(shù)（有些元器件的參數(shù)無需什么計算，例如OP運放的平衡電阻、各類限流電阻1K或者10K、諸多去耦電容104等等）。

表1 PWM開關(guān)電源拓?fù)涞谋容^

值得注意的是，通常設(shè)計者不見得關(guān)心電路的模塊化、信號的輸入/輸出方向，更不用說會去關(guān)心手工草圖的美觀性。那么，CAD繪制原理圖是不是也如此呢？顯然不是，我們在繪制正式的原理圖時必須關(guān)心電路的模塊化、電壓/電流信號的流向，不要讓大家“找不著北”，只有你一個人清楚。電氣功能相關(guān)部分一定是盡可能畫在一起，盡可能畫在一張紙、一份原理圖上。當(dāng)然，按模塊、按PCB區(qū)分原理圖也是方法之一，且兩者并不矛盾。

原理圖繪制的流程：包括黑箱計算、輸入整流濾波的設(shè)計、輸出整流濾波的設(shè)計、功率開關(guān)和驅(qū)動電路設(shè)計、控制器設(shè)計、環(huán)路設(shè)計、啟動電路設(shè)計、保護電路設(shè)計和監(jiān)控功能設(shè)計。

黑箱計算就是把要設(shè)計的電源當(dāng)成一個黑盒（軟件中的黑盒/白盒概念）看待，只計算輸入/輸出的一些主要參數(shù)。它有助于設(shè)計者確定自己所選的拓?fù)涫欠裾_，同時可以知道接下來設(shè)計所需的一些重要的參數(shù)：包括輸出功率、輸入功率、平均輸入電流、輸入峰值電流以及選擇功率開關(guān)管和整流電路。

每一種拓?fù)涠伎梢杂嬎愠鲩_關(guān)管和整流電路上的電壓、電流應(yīng)力。設(shè)計過程中，可以在這個階段選好功率器件，提前采購，從而節(jié)約寶貴的時間，以避免在樣機制作調(diào)試時需要等待。

監(jiān)控功能設(shè)計就是設(shè)計與軟件MCU的接口電路和一些附加功能，如RS232/RS485通信接口、SNMP卡、TVSS板等等。

5 計算磁性元件

磁性元件的計算是UPS設(shè)計的難點之一，實際上也是整個開關(guān)電源的設(shè)計難點。磁性元件合理的電氣和物理設(shè)計對UPS的效率和可靠性有很大程度的影響。磁性元件的總體設(shè)計流程如下：⑴根據(jù)相應(yīng)的應(yīng)用場合和工作頻率選擇磁芯材料。⑵選擇的磁芯形狀要符合應(yīng)用場合的需要及符合有關(guān)的設(shè)計規(guī)范。⑶確定磁芯的尺寸，以滿足UPS能傳遞的輸出功率要求。⑷確定是否需要加氣隙gap，計算每個繞組的匝數(shù)，繞組是否繞得下？⑸考慮safety/耦合/漏感/EMI，確定繞線方法。⑹試驗階段，反復(fù)驗證電壓尖峰、輸出精度、紋波、交叉調(diào)整率和EMI。

變壓器分高頻變壓器（≥20 kHz）、中頻變壓器（400 Hz）和工頻變壓器（50 Hz，60 Hz）的計算，它們所用材質(zhì)是不一樣的。高頻變壓器一般使用鐵氧體（Ferrite cores）、非晶/超微晶，鐵氧體的工作頻率可以很高，但飽和磁通密度Bsat僅數(shù)千高斯（Gs）；非晶/超微晶的飽和磁通密度較高，但實際工作頻率一般只使用在20～50 kHz，且存在些噪音（磁致伸縮系數(shù)）。

還有驅(qū)動變壓器PT，CT，它們的設(shè)計計算/材質(zhì)的選擇與功率變壓器是有差異的。設(shè)計互感器時為了保證檢測精度，要求激磁電流小，故應(yīng)選擇磁導(dǎo)率μ盡量高的材料。

電感類型眾多，輸入共模電感、輸入差模電感、輸入PFC Boost電感、輸出共模電感、輸出濾波電感、磁性放大器 （magnetic amplify）、尖峰抑制器（spike killer）等等。電感所用的材料眾多，磁粉芯、鐵氧體、非晶/超微晶、硅鋼片都有可能用到；但場合不同，選擇材料就不同。磁放大器、尖峰抑制器要求磁芯材料具有高的矩形系數(shù)和高磁導(dǎo)率。

磁性元件設(shè)計中，初學(xué)者容易感到困惑的是大多數(shù)計算的結(jié)果都不是唯一的，參數(shù)選擇不同（如最大占空比δmax單端反激/正激0.30～0.45，雙端的0.80～0.95；再如磁通密度限制 Bmax＜50 kHz 0.5 Bs，＜100 kHz 0.4 Bs，＜500 kHz 0.25 Bs，＜1 MHz 0.1 Bs等等）則計算的結(jié)果相差也甚遠(yuǎn)。所以，有人說最好把計算的結(jié)果僅僅當(dāng)成是定性的估計量來看待。我個人的觀點，沒有唯一，但有更合理，而且一定還是要計算。

確定磁芯的尺寸有兩種方法：第一種是查表法，用制造廠商提供的資料中說明在特定的應(yīng)用場合下各種磁心可以傳遞的功率。第二種是面積乘積法，就是計算出磁芯截面積與磁芯窗口面積的乘積，從而確定磁芯的尺寸，以下為兩個典型計算公式。

式中：Po為輸出功率（W）；ΔB為磁通密度變化量（T）；fT為變壓器工作頻率（Hz）；k 為 0.014（正激，推挽），0.017（半橋，全橋）[3]。

6 PCB Layout

Print Circuit Board印制線路板設(shè)計，PCB是從設(shè)計師的思想，線路圖轉(zhuǎn)換為商品的一步關(guān)鍵物理實現(xiàn)。一臺性能優(yōu)良的UPS，除選擇高質(zhì)量的器件、合理的電路外，PCB的元件布局和電氣連線方向的正確設(shè)計是決定UPS能否可靠工作的一個關(guān)鍵問題，它們和電路合理參數(shù)計算的嚴(yán)格性是兩個不同的問題，這是一項反復(fù)“試一試”的工作。對同一種參數(shù)和元件的電路，由于元件布局設(shè)置和電氣連線方向的不同會產(chǎn)生不同的結(jié)果，并且每一種結(jié)果相互之間可能存在著很大的差異。對于模擬電路來講，對于UPS的高頻機來講，PCB Layout就顯得尤為重要。

PCB設(shè)計的最佳流程如下：⑴放置變壓器或電感。⑵布置功率開關(guān)管電流環(huán)路。⑶布置輸出整流器電流環(huán)路。⑷把控制電路與交流功率電路連接。⑸布置輸入環(huán)路和輸入濾波器。⑹布置輸出負(fù)載環(huán)路和輸出濾波器。有個比較好的規(guī)則是把PCB盡可能敷銅，也就是要使PCB沒有大的空白區(qū)域，可以把地線和電源線加粗。這樣做有兩個好處：改善變換器散熱條件；大面積的銅可以捕獲射頻能量，并通過渦流方式消耗掉。

我們知道，每一個UPS converter&inverter&charger或許都有四個電流環(huán)路，功率開關(guān)管交流電流環(huán)路、輸出整流器交流電流環(huán)路、輸入電源電流環(huán)路、輸出負(fù)載電流環(huán)路。通常輸入電源和輸出負(fù)載電流環(huán)路并沒有什么問題，因為這兩個環(huán)路上主要是工頻交流或在直流電流上疊加了一些小的交流分量，連接的位置只能是相應(yīng)的輸入和輸出電容的接線端。如圖2所示，功率開關(guān)管和輸出整流器（高頻）交流電流環(huán)路包含有豐富諧波的PWM開關(guān)電源典型的梯形電流波形，這些交流電流的峰值有可能是連續(xù)輸入或輸出直流電流的2～5倍，轉(zhuǎn)換時間大約是50 ns，因而這兩個環(huán)路最有可能產(chǎn)生EMI。Layout時，交流電流環(huán)路的布局、連線要優(yōu)先考慮。其實每個環(huán)路主要也就是三個元件：濾波電容、功率開關(guān)管或整流器、電感或變壓器，它們的位置要盡可能靠近，方向也要確定好，以使它們之間的電流通路盡可能短。

圖2 Flyback&Push-pull topology電流環(huán)路

UPS內(nèi)部的接地要區(qū)分電源地和控制地。電源地代表的是上面介紹的電流環(huán)路底下的支路，作為電路的共同電位參考點，把這些地混淆的話會引起電源工作不穩(wěn)定，因而在布置PCB時要十分小心安排電源地?？刂频厥沁B接控制集成電路和與之相關(guān)的無源器件的地，這個地非常敏感，因而要在其他的交流電流環(huán)路都布置好后再放置?？刂频嘏c其他地要通過一些特定的點連接，總的來說，這個連接點是產(chǎn)生控制IC所要檢測的小電壓的所有器件的公共連接點；它包括電流型變換器電流檢測電阻的公共接點和輸出端電阻分壓器的下端。目的是減小檢測部分與電壓誤差或電流放大器敏感的輸入端之間的連接而引入的噪聲。主要變換拓?fù)涞牡鼐€安排見圖3[1]。

每條大電流的地線要短而寬。作為一般的規(guī)則，除控制地外，輸入濾波電容的公共端應(yīng)作為其他交流電流地的唯一接點。

圖3 主要變換拓?fù)涞牡鼐€安排

7 制作調(diào)試樣機

對于設(shè)計師來說，樣機有兩種，所謂原型機和工程樣機。一般認(rèn)為原型機是設(shè)計師的思想/原理圖的一次物理實現(xiàn)，此時UPS的功能、指標(biāo)都存在不滿足，是給設(shè)計師調(diào)試用的；而工程樣機是二次物理實現(xiàn)，此時UPS的功能、指標(biāo)肯定是合格的，甚至工藝都是OK的，是給設(shè)計師以外的人員所用，如給驗證測試、QA檢驗、用戶試用等。

UPS的設(shè)計是一個實踐性很強的課題，許多經(jīng)驗均是在不斷的實踐中摸索和積累的，只有在實際的試驗中，才能使設(shè)計趨近完美。下面就講講制作調(diào)試樣機的加電過程。

加電試驗要準(zhǔn)備一個調(diào)壓器，從低壓開始慢慢往上調(diào)。先調(diào)試輔助電源—給MCU供電的Vcc，為converter&inverter控制芯片供電的Vcc。下面以UC3845構(gòu)成的flyback為例來說明：⑴將雙路直流穩(wěn)壓電源的一路 （＞8.5V， 可選 12～20V） 加在UC3845 PIN7。通過使輸入電壓逐漸提高，注意50 VAC、100 VAC停留一下再加到220 VAC，（示波器電源用隔離變壓器供或探頭用差分探頭/隔離探棒）可看到驅(qū)動波形duty剛開始總是最大占空比、輸出電壓慢慢升高，當(dāng)輸出電壓達到額定值時，duty突然變小/電壓環(huán)路起作用；如此可以確定主電路工作是否正常?；蛘咭宦芳釉赨C3845 PIN7，另一路加在作為取樣的輸出電壓兩端，通過使輸出電壓逐漸提高，可看到驅(qū)動波形duty的變化，從而確定初級與次級的控制部分是否正常工作?；蛟S需要加點負(fù)載，如20%的輕載。⑵驗證自饋電繞組的電壓及其穩(wěn)定性。⑶驗證其他繞組的輸出情況。⑷電路進入正常工作狀態(tài)后，還應(yīng)做負(fù)載調(diào)整率、電壓調(diào)整率、紋波電壓等項測試，看是否達到設(shè)計的指標(biāo)。最后，應(yīng)做滿載的烤機老化試驗，同時，注意整機的熱設(shè)計是否達到要求。⑸調(diào)試完成后，應(yīng)將所測各種參數(shù)形成文件，尤其是對變壓器及輸出電感調(diào)整后的參數(shù)進行記錄，并修改變壓器的繞制工藝，為批量生產(chǎn)做充分的準(zhǔn)備工作。

8 驗證測試

應(yīng)該說設(shè)計驗證的手段有多種，詳細(xì)的設(shè)計評審、仿真、測試、實驗和應(yīng)用等都能夠達到驗證設(shè)計的目的。我們主要闡述設(shè)計驗證之測試。

先是明確區(qū)分全新機種、衍生機種和ECN機種。全新機種是全面測試，衍生機種、ECN機種是針對改動部分、一定影響部分和可能影響部分進行測試。驗證測試重要的是制定測試計劃，確定需要測試哪些項目；設(shè)計測試方案，conditions都有哪些。所有驗證測試項目共分六大類：規(guī)格驗證、環(huán)境驗證、可靠性驗證、架構(gòu)及零件驗證、變更檢測、機構(gòu)設(shè)計。

以下講解可靠性驗證的測試項目：

（1）模擬使用者之不當(dāng)操作

以使用者可接觸到之外觀插座配線等，模擬錯誤之操作使用，觀察UPS是否會發(fā)生異?；蚬收匣蛴袛嚯姷臓顩r發(fā)生，及是否會危及使用者安全。

（2）電池充電測試

測試機器未開機前，電池的漏電流（自放電）是否符合規(guī)格。測試charger對電池充電的能力，是否符合規(guī)格，應(yīng)用是否會出問題。測試UPS充電過壓保護功能是否正常，是否會造成電池因過充電而膨脹損壞。

（3）電池放電測試

驗證電池放電時，電池shutdown電壓，是否會使得UPS發(fā)生故障、輸出不正常斷電、當(dāng)機（無法操作），是否會過度放電造成電池壽命變短或其他不可預(yù)知現(xiàn)象。

（4）循環(huán)充放電測試

確認(rèn)電池是否可達到此機種所需的放電時間。對具有auto-restart功能的UPS，當(dāng)輸入市電異常時，MCU可能偵測到市電異常而將char-off，但工作電源建立，由電池提供能量，電池一直處于放電狀態(tài)，導(dǎo)致bat-low，因此需確認(rèn)當(dāng)輸入市電異常charoff后，工作電源是否存在，電池是否處于放電。除bat mode或bat test外，電池均不可處于放電狀態(tài)。

（5）輸出短路 過載測試

驗證機器在不同比率負(fù)載下，指示面板燈信號顯示及聲音鳴叫狀態(tài)是否準(zhǔn)確。測試UPS于過負(fù)載發(fā)生時，是否能夠及時正確檢測出過載（并切換輸出為旁路bypass及輸出告警信號），測試過載點是否符合規(guī)格，而且UPS不得發(fā)生故障、輸出斷電、當(dāng)機（無法操作）、或其他不可預(yù)知現(xiàn)象。模擬UPS于line mode，battery mode和bypass情況下，加各種負(fù)載容量下輸出短路，測試UPS保護電路及I/P breaker or fuse是否有動作。

（6）高低壓與頻率輸入循環(huán)測試

仿真用戶現(xiàn)場環(huán)境，測試電壓突升、突降變化之電源變動異常現(xiàn)象，是否會使得UPS發(fā)生故障、輸出斷電、當(dāng)機（無法操作）、或其他不可預(yù)知現(xiàn)象。

（7）發(fā)電機電源輸入

驗證當(dāng)UPS輸入電源為發(fā)電機電源時，UPS是否能夠接受且正常使用，而不發(fā)生異常或故障。

（8）特殊負(fù)載測試

驗證機器對于各種load（包括R/RC/L/X2/PFC load）的適應(yīng)能力，機器對負(fù)載的偵測動作是否有異常。C:10～800 μf L:110V，0.321～0.040 1 mH，220V，1.684～0.211 mH。

測試UPS于輸出加入X2電容2～10 μf， 半波整流（如電吹風(fēng)），不平衡負(fù)載（制具）或PFC負(fù)載時，是否會造成UPS故障或零件溫度過高。

（9） 工法驗證

確認(rèn)機器工法是否符合規(guī)格，應(yīng)用是否會出問題，配線及走線是否可能出問題。如安規(guī)一二次側(cè)需分開走線，線材需避開銳角、高溫、高壓、大電流走線需避免低壓控制線路及MCU回路。

（10） 插座驗證

檢查插座是否符合規(guī)格，電源線與插座配合是否合理，是否容易松動或不易被拉出。驗證插座內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以避免在插入線材后，造成潛在的地短路問題。

（11）重復(fù)開關(guān)機測試

UPS在line mode&bat mode無載及滿載狀態(tài)下，做開關(guān)機測試籍以確認(rèn)開關(guān)機是否正常工作。驗證機器開機電壓范圍，開機電壓范圍內(nèi)外開機邏輯是否符合規(guī)格。模擬機器執(zhí)行battery test時，不能有輸出異常，甚至shutdown or reset現(xiàn)象。

（12）斷復(fù)電時循環(huán)投卸載測試

確認(rèn)機器在斷復(fù)電過程中循環(huán)投卸RCD載是否會造成UPS發(fā)生故障、輸出斷電、輸出電壓超出正常范圍、當(dāng)機（無法操作）、或其它不可預(yù)知現(xiàn)象。

還有市電瞬間斷電測試、高諧波輸入測試、持續(xù)高壓輸入測試、溫濕度試驗和PULSE高壓測試等。

9 編寫設(shè)計文檔

編寫設(shè)計文檔資料是ISO9001所要求的，設(shè)計文檔怎么寫？我們需要寫哪些設(shè)計文檔資料？詳細(xì)的、具體的各個公司會不同，但也是大同小異。我們把設(shè)計流程，分為三大階段：R1產(chǎn)品企劃階段、R2產(chǎn)品設(shè)計階段、R3首批試產(chǎn)階段。

R1產(chǎn)品企劃階段涉及到的有關(guān)設(shè)計文檔：

新產(chǎn)品提案單；市場評估報告，技術(shù)評估報告；產(chǎn)品企劃書，含產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號、產(chǎn)品工程上之詳細(xì)規(guī)格、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品上市時間。

R2產(chǎn)品設(shè)計階段涉及到的有關(guān)設(shè)計文檔：

研發(fā)計劃書schedule，詳列人力規(guī)劃、任務(wù)編組、進度時間表。詳細(xì)設(shè)計，包括硬件—原理圖（含MCU周圍電路）、原始規(guī)格書（含安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)）、元器件布局、電氣元件成本評估。制作新零件規(guī)格書&承認(rèn)書、建立材料BOM，Layout、樣機測試計劃&報告、安規(guī)測試報告、EMC測試報告。

軟件—MCU選型評估報告、MCU資源規(guī)劃、程序狀態(tài)圖、功能模塊規(guī)劃、模塊流程圖、軟件整機測試計劃、符合硬件需求的軟件。完整源程序，流程圖和時序圖，軟件撰寫及修改記錄，軟件及所有軟件文件申請料號。

結(jié)構(gòu)—箱體外形&尺寸、結(jié)構(gòu)布局、結(jié)構(gòu)料成本&包裝運輸評估。結(jié)構(gòu)料開模&修模，振動、落地實驗報告，制作用戶手冊。

R3試產(chǎn)階段涉及到的有關(guān)設(shè)計文檔：

更新原理圖&Layout，制作新零件規(guī)格書&承認(rèn)書，完善BOM。

作為UPS研發(fā)工程師，你需要特別重視的是五份文檔：原理圖、磁性元件計算、Layout、BOM、軟件架構(gòu)。多數(shù)情況下公司會有模板或者參照老員工所寫文檔。

10 結(jié)束語

設(shè)計流程的標(biāo)準(zhǔn)化是大勢所趨，如果沒有一個規(guī)范的流程來指導(dǎo)，則必然會導(dǎo)致研發(fā)工程師各行其是，按照個人的理解和習(xí)慣去隨機處理，這樣不僅容易疏忽某些設(shè)計參數(shù)或檢查步驟，導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)計缺陷；而且會降低工作效率和延遲項目進度。

因此，解決“做什么，怎么做，如何才能做好？”，就必須建立一套完善、有效、而且易于操作和執(zhí)行的設(shè)計流程，來指導(dǎo)研發(fā)工程師按步驟規(guī)范的進行設(shè)計。可以說，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計流程是保證設(shè)計質(zhì)量，保證項目進度的不二選擇。有待解決的問題是，流程與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該怎么協(xié)調(diào)、規(guī)則與執(zhí)行又如何平衡。

[1] 徐德鴻,沈旭,楊成林,等.開關(guān)電源設(shè)計指南[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[2] 胡存生,胡鵬.集成開關(guān)電源的設(shè)計制作調(diào)試與維修[M].北京:人民郵電出版社,1995.

[3] 趙修科.實用電源技術(shù)手冊-磁性元器件分冊[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002.