PCS控制板硬件设计全流程实战
📚 共计 30 章节
01
PCS系统概述与硬件架构
PCS基本工作原理、系统组成、关键性能指标及硬件架构概览
功率级
控制级
通信级
02
控制板核心器件选型
主控芯片DSP/ARM/FPGA对比 · ADC/DAC/隔离器件/时钟复位
选型
隔离
时钟
03
电源系统设计
多路隔离供电架构 · LDO/DC-DC选型 · 上电时序 · 纹波抑制
电源
时序
噪声
04
采样与调理电路设计
电压/电流采样 · 信号调理滤波偏置 · ADC驱动电路
采样
霍尔
调理
05
驱动与隔离电路设计
IGBT/SiC栅极驱动 · 驱动芯片选型 · 死区时间 · 隔离电源
驱动
UCC
死区
06
通信接口电路设计
CAN/CANFD · RS485/422 · 以太网PHY · 光纤通信
CAN
EtherCAT
光纤
07
数字量输入输出(DIO)电路
光耦隔离输入 · 继电器驱动 · 电平转换 · 数字滤波去抖
DIO
隔离
去抖
08
保护电路设计
过流/过压/欠压/过温保护 · 硬件比较器 · 看门狗与故障锁存
保护
比较器
NTC
09
时钟与同步电路设计
系统时钟树 · PLL配置 · 高精度RTC · IEEE 1588 PTP
时钟
PLL
同步
10
存储电路设计
NOR/NAND Flash · EEPROM/FRAM · SD卡 · DDR3/DDR4
存储
DDR
Flash
11
人机交互接口设计
LCD接口(RGB/LVDS/MIPI) · 触摸屏 · 按键矩阵 · LED驱动
显示
触摸
按键
12
EMC与防护设计
PCB EMC原则 · 浪涌/ESD防护 · 共模扼流圈 · 屏蔽设计
EMC
ESD
防护
13
热设计
发热器件分析 · 散热片选型 · PCB铜皮散热 · 热仿真基础
热
散热
仿真
14
原理图设计(上)
EDA元件库 · 原理图符号 · 页结构规划 · 全局网络标签
Altium
Cadence
库
15
原理图设计(下)
模块化绘制(电源/采样/驱动) · ERC · BOM · 设计评审
模块化
ERC
BOM
16
PCB布局设计
层叠结构(4/6/8层) · 关键器件布局 · 电源地平面分割
布局
层叠
分割
17
PCB布线设计(上)
高速/模拟/差分对布线 · 载流能力 · 过孔设计
高速
差分
载流
18
PCB布线设计(下)
时钟/复位布线 · 隔离带 · 布线完成度 · DRC设置
时钟
隔离
DRC
19
PCB制造工艺与文件输出
Gerber · 钻孔文件 · 装配图 · 制造工艺要求
Gerber
工艺
SMT
20
PCB打样与焊接
打样流程 · 钢网 · SMT回流焊 · 手工焊接返修
打样
焊接
SMT
21
硬件调试(上)
上电前检查 · 电源调试(纹波/时序) · 时钟调试
调试
万用表
示波器
22
硬件调试(下)
采样/驱动/通信接口调试 · 眼图 · 误码率
眼图
米勒平台
线性度
23
硬件与软件联调
Bootloader烧录 · 寄存器验证 · ADC校准 · PWM验证
联调
校准
PWM
24
功能测试
测试用例设计 · 保护/通信/DIO功能测试
功能测试
用例
验证
25
可靠性测试
环境/振动/EMC/老化测试 · HALT/HASS
可靠性
HALT
EMC
26
安规与认证
UL/IEC 62109 · 绝缘爬电 · 接地漏电流 · CE/UL流程
安规
认证
UL
27
设计文档与版本管理
需求/设计/测试文档 · 原理图PCB版本管理 · BOM管理
Git
SVN
文档
28
生产导入(NPI)
试产流程 · DFM/DFT/DFA · 测试工装 · 量产BOM
NPI
DFM
FCT
29
故障分析与案例
电源短路/采样不准/通信失败/驱动炸管排查与案例
故障
案例
排查
30
未来趋势与新技术
SiC/GaN · 数字电源 · 无线通信 · AI辅助硬件设计
宽禁带
AI
趋势