照明型EPS設(shè)計(jì)的基本要求有哪些？

一、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
設(shè)計(jì)是電力電子裝置研制過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)是將設(shè)計(jì)者的思維變成研制工作所必需的圖樣和數(shù)據(jù)的過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的技術(shù)要求，應(yīng)用的理論知識(shí)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和各種參數(shù)數(shù)據(jù)；理論知識(shí)起指導(dǎo)作用，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和參考數(shù)據(jù)起支持作用。
1、原理設(shè)計(jì)：是一種不完全的，為可行性論證而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。例如，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書而設(shè)計(jì)某種電路圖。設(shè)計(jì)的目的是為了證明可以用該電路來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的性能、功能與生產(chǎn)成本。
2、參數(shù)設(shè)計(jì)：原理設(shè)計(jì)的補(bǔ)充，為了使原理設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，具體計(jì)算電路的各種參數(shù)是必不可少的，通過(guò)參數(shù)設(shè)計(jì)可使原理設(shè)計(jì)得到修正和補(bǔ)充，進(jìn)一步提高原理設(shè)計(jì)的可行性，滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。
3、程序設(shè)計(jì)：現(xiàn)代電力電子裝置應(yīng)用微處理器組成核心控制電路的越來(lái)越多，因此程序設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸成為設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的組成部分。
4、安全設(shè)計(jì)：可靠設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)與電磁兼容 EMC 設(shè)計(jì)。
5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：研究工作向裝置制造轉(zhuǎn)化的重要步驟，包括主電路機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制電路結(jié)構(gòu)、外部接口、機(jī)柜或機(jī)箱結(jié)構(gòu)等，主要目的是：針對(duì)工作條件而確定裝置的熱學(xué)與力學(xué)上的要求，為制造實(shí)際裝置提供可行數(shù)據(jù)和圖樣。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容頗為復(fù)雜，需要較多的實(shí)際工藝知識(shí)，一般要與機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師與工藝師配合來(lái)完成。

二、 設(shè)計(jì)流程
要完成一個(gè)裝置的設(shè)計(jì)，需要經(jīng)過(guò)以下一些步驟：
1、初步設(shè)計(jì)：內(nèi)容包括電路原理設(shè)計(jì)、元器件參數(shù)概算、驗(yàn)證初步設(shè)計(jì)可行性的計(jì)算機(jī)仿真分析，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)與局部實(shí)驗(yàn)等；其間還要進(jìn)行與性能相關(guān)的損耗分析、電路穩(wěn)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析；然后確定基本技術(shù)方案；最后，據(jù)此提出一份滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的電原理圖。
2、技術(shù)設(shè)計(jì)：包括參數(shù)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、EMC 設(shè)計(jì)與可靠性設(shè)計(jì)，對(duì)電源理圖中的各個(gè)電路參數(shù)的計(jì)算與有關(guān)元器件、零部件的選擇，通過(guò)價(jià)值工程與元器件參數(shù)優(yōu)化的綜合分析，例如各開關(guān)器件的電壓最高值、電流最大值等。這里面元器件參數(shù)計(jì)算和選擇較為容易如半導(dǎo)體器件、電阻、電容等，經(jīng)過(guò)參數(shù)計(jì)算后，可直接由定型產(chǎn)品中得到。另一些沒(méi)有定型產(chǎn)品的零部件如某些變壓器、電抗器等，只進(jìn)行電參數(shù)計(jì)算是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算和工藝設(shè)計(jì)，再通過(guò)生產(chǎn)部門加工才能得到。為了驗(yàn)證技術(shù)與生產(chǎn)可行性，還必須進(jìn)行原理樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)。
3、總體（工程）設(shè)計(jì)：為制造裝置而進(jìn)行的全面設(shè)計(jì)，與前述設(shè)計(jì)最大的不同在于增加了應(yīng)對(duì)環(huán)境試驗(yàn)要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝與質(zhì)量控制要求的內(nèi)容，目的是提出制造該裝置所需的生產(chǎn)工藝流程圖與各階段生產(chǎn)工藝要求等詳細(xì)圖樣和各種參數(shù)。為保證質(zhì)量一致性，模具與工裝的設(shè)計(jì)、調(diào)試、檢驗(yàn)工藝等是不可缺少的。為了質(zhì)量控制，還應(yīng)對(duì)裝置提出相應(yīng)的質(zhì)量管理控制點(diǎn)與管理要求，目的是達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（可靠度、可用度、可維護(hù)度）。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)
1、各種標(biāo)準(zhǔn)： 設(shè)計(jì)中必須按照各種現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；最好能按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如 IEC標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)IEEE標(biāo)準(zhǔn)等） 進(jìn)行設(shè)計(jì)；特殊場(chǎng)合使用的設(shè)備不能按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時(shí)，稱為非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。為了保證質(zhì)量，如果該類產(chǎn)品有國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定企業(yè)制定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)必須高于國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。按執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的程度，國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都分為兩大類標(biāo)準(zhǔn)。一類為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)；另一類為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。后者在標(biāo)準(zhǔn)號(hào)中要加一個(gè)“/T” 字符與字母。與安全、EMC 有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)都是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
2、設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的裝置性能指標(biāo)與成本控制要求，是研制裝置要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，是設(shè)計(jì)過(guò)程必不可少的約束條件。此外，在應(yīng)用與設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合一些關(guān)鍵技術(shù)：

四、熱設(shè)計(jì)
電力電子電路發(fā)生的能量損耗，一般以熱能與聲學(xué)能形式發(fā)出，前者為主要因素。特別是工作頻率高于音頻范圍的高頻電力電子電路，基本損耗為熱能損耗。傳熱以熱路來(lái)分析，可以用電路來(lái)摸擬；關(guān)鍵是建立一個(gè)較準(zhǔn)確的熱路模型。生產(chǎn)廠家規(guī)定了元器件的溫度條件；選用它們的時(shí)候，必須考慮技術(shù)條件中對(duì)裝置規(guī)定的工作與儲(chǔ)藏溫度、濕度等大氣條件，再結(jié)合考慮機(jī)箱內(nèi)散熱情況與溫升情況，再核對(duì)元器件的溫度條件數(shù)據(jù)是否可行；否則要重新設(shè)計(jì)。

五、優(yōu)化設(shè)計(jì)
除了高可靠低成本共同要求外，與信息電子電路優(yōu)化目標(biāo)的根本差別是：電力電子電路追求以最低的能量消耗高質(zhì)量地處理電力的轉(zhuǎn)換與控制問(wèn)題。除了上述電路優(yōu)化要求外，對(duì)不同的電路環(huán)節(jié)也有相應(yīng)的優(yōu)化要求。對(duì)控制效果來(lái)說(shuō)，有穩(wěn)態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差要求，對(duì)性能指標(biāo)來(lái)說(shuō)，有穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能的要求，而每一項(xiàng)性能要求的提高，一般都要以更高的成本代價(jià)及更復(fù)雜的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)是以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書前題下，追求最高的性能價(jià)格比。例如，模塊化 + 冗余配置的方案設(shè)計(jì)就是如此。