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环路调试:Try and Error,试-错!

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

     有很多人好奇我为什么每周都能写2千字以上的文字, 而且从2008年至今8个年头了,一直几乎没有中断过。原因其实很简单:我完全不讲章法,想到什么侃什么。 你说你每天“讲话”的字数如果记录下来有没有2千字呢? 如果我每次2千字都如优美的散文,就像我最近读到的和菜头的文字那么吸引人,那才是功夫。

     我在每个周末写每周一侃开始的前一分钟都没有想好要写什么,就是在坐下来之后,打开电脑,打开word,开始想写点什么,想到了一点,就开始从这点出发乱侃一通。


     话说今天早上我在刷微信朋友圈,刷到了一条是关于昨天在深圳举办的世纪电源网千人电源大会,我就联想到了PI公司的郭大师在会上有个演讲,于是我就找到了郭大师在微信群里就我上期文字提出的一个观点,“光耦的极点一般在30KHz,也就是在30KHz时相移45度,对控制带宽不是很高的电源影响很小。”他的这个观点我已无力查考了,但他的话又给了我今天早上神侃的“起点”。环路调试有时侯是蛮痛苦的过程。

        


     当年跟着阮总搞的最后一个项目“三相单极PFC电源“的过程是先确定了这个方向,然后查找相关的各种专利文献,确定下主电路和控制方案,接着就开始仿真。仿真这个阶段既爽又痛苦,爽的是设置好仿真相关的模型参数,计算机开始运算之后我就开始找人聊天,半个小时后去看仿真结果。痛苦的是仿真结果往往不对,又等上半个小时去找人聊天,……   

    完成了理论部分就开始设计原理图,然后就将原理图交给工艺部去画PCB,我们同时开始走流程申请物料准备焊板子。在等PCB板、物料的过程中,又有一周多的时间没啥事情,每天动不动就打开lotus,查看有没有新邮件进来。那时候偶尔TI公司的美女销售工程师发来一封邮件, 本来是纯商务的邮件,但因为公司里不能上网,闲得很,这样的邮件也看看, 但那时没有类似“进进每周一侃”这样有可读性很强的邮件:-)

     作为一个工程师,我可以体会到为什么邮件方式的阅读和pdf形式的阅读是最受工程师喜爱的。这就是经验,没有和工程师心心相通的人不懂。这就是为什么我曾经发每周邮件给大家坚持用纯文本的方式,不喜欢用Newsletter广告的那种模板,因为我希望大家收到后就感觉到这邮件我这样写着写着,写完就发给你了。

    焊好PCB板之后就开始了最激动人心也最烦人的调试过程。这过程中花费时间最长的是环路调试。最终三相单极PFC这个项目“开环”能搞定,“闭环”就炸机。最后搞不定闭环,只验证完主电路就收摊了,终于实现了公司研发副总裁提出的预研允许有50%的失败率的指示精神。 然后我就离开了伟大的艾默生公司。

     在调试环路过程中,不断地烧录DSP程序,修改P和I两个参数。 当然PI控制算法在数字化过程中的细节是任何教材和文章上没有的,那是很讲究的核心部分。当时使用混合编程,主程序用C语言,中断程序用汇编语言,100KHz的开关周期,每次中断周期只有10us,当时拘泥于要在10us完成一次PWM的计算,在10us内完成电压和电流采样数据的转换,数字滤波,PI计算,再给PWM赋值,多一条指令少一条指令都纠结,后来才发现PWM不需要每个周期都赋一次新计算出来的数值,改为两个周期计算一次,第一进入中断计算一部分就跳出来,第二次再接着算剩下的部分也可以。

    那时候遇到公司传说中的牛人们,我最喜欢问的问题就是关于调试环路的经验,得到最经典的回答是“试”,“错”,Try and error。不断地重复,这过程也许没有屠呦呦发明青蒿素的试错过程那么漫长, 但也是够揪心的。

    我在艾默生期间,阮总出差瑞典几个月,接收被裁员的ES电源的核心技术转移。艾默生收购了爱立信电源,接着又收购了华为电源之后发现中国这班工程师好使,水平不差而且价格便宜,就把高福利国家的电源研发人员200来人一下子给全部裁掉了,只留下10几个人维持当地市场。ES的大面积被裁让中国工程师一下子也有了危机感,他们觉得也许若干年后美国鬼子会觉得越南便宜,就裁掉中国的员工往越南迁移呢。


     话说人的第一需求是温饱,第二是安全感,第三是社交,第四是尊重,第五是自我实现。这么一看,很多人包括我奋斗到了奔四和奔五的年龄,还是没有满足第二个需求。很多艾默生老人一下子看明白了这个问题,于是就开始折腾,寻求“永久性的人生解决方案”,也就是“创业”,试图能通过创业解决这种安全感的需求问题,早日实现财富自由。

    没有财富自由,打工—不管是外企打工,民企打工永远不能解决安全感这个基本需求的满足问题。只要是打工,外企和民企是没有区别的,都是打工的命。所以数以千计的艾默生人为了解决这个人生安全感的需求问题,就纷纷出来创业了。当然,创业者到了一定阶段是为了满足自我实现的需求了。

    话说阮总从瑞典回来后更加重视仿真了, 他被老外对电源研究的理论水平给震住了,开始整天推导模型,试图通过经典的控制原理来研究怎么获得最佳的P、I参数, 我就根据他的计算在仿真室仿真,仿真觉得不错的P、I参数烧录到DSP中,然后就听到“砰”的一声,炸机了! 现在回想,我不能否认仿真的作用,我觉得难点可能在于实际的电源电路中的寄生参数难以建模,特别是在控制环路中ADC采样通路带来的问题更是难以在仿真中体现出来。



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