硬件電路可靠性設計、測試及案例分析

硬件電路可靠性設計、測試及案例分析(王老師)課程介紹：

課程特色：
王老師基于二十年深厚的板內低壓開關電源開發和測試經驗，基于對濾波電路獨到的、深刻的理解，基于對大量現場故障電路板的深入研究，精心提煉出本門專注于電源的課程。期望通過大量設計、測試、調試經驗的分享、實際案例的深入淺出的剖析，幫助硬件工程師、測試工程師、相關研發部門的領導，深入理解如何設計、測試板內低壓開關電源，以及如何調試相關故障。
講透板內低壓開關電源的設計、測試與常見故障的調試方法
講透電源電路環路設計的方法
所有的技術要點，均通過工程實踐中的實際案例分析導入
并從案例中升華出一般性的方法、思路
引導學員，將這些方法落地，在工程實踐中直接使用

面向人群：
硬件設計工程師，硬件測試工程師，PCB設計工程師，EMC工程師，PI工程師，SI工程師，項目經理，技術支持工程師，研發主管,研發總監,研發經理,測試經理,系統測試工程師，具有1年以上工作經驗的硬件設計師、項目管理人員。

課程內容：
注：在課程進行過程中，老師可能會根據課程進展情況略微調整講課內容
第一章. LDO的應用要點
1. LDO在應用中的幾個技術要點
2. LDO的若干案例分析
   案例：LDO輸出電壓不準確
   案例：某產品在高低溫測試時電源誤關機
   案例：LDO輸出電壓振蕩
3. LDO散熱及相關案例分析
4. LDO紋波抑制特性的分析與應用案例
5. LDO電源穩定性的技術要點分析與工程案例

第二章. 板內低壓開關電源的設計
1. 開關電源基本工作原理分析
2. 電源模塊方案與分立電源電路方案的對比與技術難點分析
3. 針對低功耗要求的電源電路設計、實例分析
4. 開關電源電路的發展趨勢
5. 介紹4個業內極具特色、應用面廣泛的電源電路方案。
6. 如何確定開關電源的開關頻率，開關頻率設置不當導致電路故障的三個工程案例分析
7. 開關電源電路中電感、輸入電容Cin、輸出電容Cout的選型與參數值計算方法，工程實例
8. 電源工作模式的分析與選擇方法---PWM、Pulse Skip、Burst等
9. 電壓控制模式與電流控制模式的對比分析與工程設計實例
10. MOSFET功耗的估算方法、工程計算實例、功耗優化方法

第三章. 開關電源的PCB設計
本章基于PCB設計實例（有正確的設計實例，也有錯誤的設計實例），介紹板內低壓開關電源的PCB設計要點。
1. 儲能電容和高頻濾波電容的布局
2. 如何在PCB設計中控制電源的高頻噪聲
3. 功率路徑和控制路徑
4. 環路和路徑感性
   案例：針對PCB環路的優化
5. 接地的處理方法
6. 散熱
7. 開關節點的處理方式
8. 反饋信號的設計要點與PCB走線
9. 電流監測電路的PCB設計方法（設計得好的實例與設計得不好的實例）
10. 全局濾波和局部濾波的對比分析與應用實例
11. MOSFET集成于電源芯片內部，和MOSFET在電源芯片之外，這兩種設計方式的關鍵差異，及各自對PCB設計的要求
12. 案例：一個關于電源電路接地的常見錯誤
13. 案例：比較升壓電源的三種PCB設計方式

第四章. 開關電源的故障診斷與調試技巧
本章基于多個故障電源工程實例，介紹板內低壓開關電源的常見故障診斷方法與調試思路。
1. 電源紋波的抑制方法
2. 電源高頻噪聲及其產生的EMI的解決方法
3. 電源嘯叫的7種產生機制及調試方法，及每種機制對應的解決策略
4. 電感飽和的原因、潛在危害和解決方法
5. 上電電壓沖擊、電流沖擊產生的原因、潛在危害和工程解決方法
6.  MOSFET電壓擊穿和電流擊穿的故障原因和解決方法
7. 何時需要加假負載
8. 過流保護等保護功能，可能導致的電路損傷及原因分析、規避方法
9. 案例分析：電源開關節點波形振蕩
10. 案例分析：電源芯片進入Burst模式導致的偶發故障
11. 案例分析：參數降額過多導致無法實現功耗的最優化
12. 案例分析：電源電路中，關于如何確定電感額定電流的困擾
13. 案例分析：電流監測電路設計不良導致的誤觸發過流保護
14. 案例分析：增大電容容值，為何紋波沒有降低？
15. 案例分析：某批次MOSFET發熱嚴重的故障診斷
16. 案例分析：由于電源導致的芯片啟動異常的問題
17. 電源緩啟動電路的設計與工程計算實例

第五章. 開關電源的環路穩定性設計
1. 電源不穩定產生的問題與故障實例分析
2. 電源穩定性原理分析（波特圖、零點極點分析、電源穩定判據）
3. 傳遞函數的計算方法
4. Type II和Type III型補償網絡設計原理和方法
5. 基于工程實例，介紹通過調整零點、極點，實現開關電源環路穩定的方法，以及與環路相關的參數計算方法。
6. 工程實例：基于本實例介紹如何做電源環路仿真，以及如何通過仿真確定電源環路是否穩定
7. 工程案例：（通過工程案例，加強學員對環路穩定性的理解）
本案例基于在某產品批量生產后發現的工程故障，介紹由于環路穩定性潛在隱患而導致的產品偶發宕機，并深入分析該故障的具體原因與解決方法。

第六章. 開關電源的故障保護方案
電源芯片在上電、下電、過流短路等過程中被打壞、MOSFET因超出安全工作區而損壞，是電路常見故障。
1.   本章基于兩個工程實例，詳細介紹開關電源的故障保護方案。
2.   分析電源防反接常規方法中存在的工程實際問題，以及解決方案
3.   分析如何設定電源電路保護點，并介紹精確計算保護點的方法。
4.   介紹如何設計保護電路，確保電源電路中的MOSFET工作于安全工作區之內。

第七章. 開關電源的測試方法
1. 電源電路測試標準制定的方法
2. 電源紋波、噪聲的測試方法
3. 電源環路穩定性（波特圖）的測試方法
4. 電源負載瞬變特性的測試方法
5. 與電源測試有關的案例分析

講師資歷：王老師
高級電路設計專家
資深硬件咨詢顧問
王老師是高級電路設計專家，先后在華為、思科等數家國內外頂級公司的硬件研發部門任職。是全世界第一款100G以太網交換機（Cisco Nexus7700）的硬件研發負責人�，F擔任某數據通信產品研發公司技術顧問，從事大量前沿技術的研究與高可靠性、高復雜度產品開發。
經典書籍《高速電路設計實踐》、《高速電路設計進階》的作者。
在電路設計領域有二十多年的工作經驗。對元器件選擇及常見故障分析、電源、時鐘、電路板噪聲抑制、抗干擾設計、電路可靠性設計、電路測試、高性能PCB的信號及電源完整性的設計，有極豐富的經驗。其成功設計的電路板層數包括40層、28層、26層、22層、16層、10 層、8層、4層、2層等。其成功設計的最高密度的電路板，網絡數達三萬，管腳數超過十萬。
自開設電路設計培訓課程以來，王老師接觸過上百家不同類型的企業、研究所，幫助這些單位解決過大量工程設計中的問題。
以上獨特的經歷，使王老師的課程非常貼近工程實踐，完全做到了課程中的每個案例都來自于工作中的問題，每個技術要點都正中電路設計和故障調試的靶心。因此王老師的課程以實戰性、實用性、能真正解決工程實際問題、能真正幫助工程師提升設計水平而廣受好評。
至今，王老師已舉辦過電路設計公開課及內訓課程三百多場，培訓學員七千多人。亦有北京大學、清華大學、上海交通大學、武漢大學等著名高校的多位電子專業教師、博士碩士研究生曾聽過王老師的授課，并和王老師探討過大量技術難題。

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