POWER FAE第三阶段 · Buck项目实战
Project · 第9至12周

完成一块可验证、可讲解的同步Buck

项目价值不在“点亮”,而在需求可追溯、设计有计算、布局有依据、测试可复现、问题能闭环。

输入:9~16V DC输出:5V/2A平台:同步Buck供电:隔离低压直流
Project definition

项目边界与成功标准

先冻结规格,再开始选型和画图,避免边做边改导致无法验证。

A

电气目标

9~16V输入、5V/2A输出;记录效率、纹波、瞬态、温升和保护表现。

B

设计目标

需求、计算、原理图、BOM、PCB和测试项目相互可追溯。

C

Debug目标

至少沉淀3个“现象—假设—证据—根因—修正—回归”案例。

D

安全边界

只使用隔离低压直流供电;不测试市电、PFC、LLC高压或OBC实机。

本阶段进度
0 / 4 周完成
Weekly plan

第9~12周详细任务

每周结束都必须留下可评审的工程文件。

W9

需求、选型与原理图

2026/10/19—10/25 · 从需求表开始设计

需求冻结

  • 定义输入、输出、纹波、瞬态、效率和温升目标。
  • 定义UVLO、过流、短路和过温行为。
  • 标明目标值、最小/最大值和测试条件。

设计计算

  • 占空比、电感、电流应力和电容纹波。
  • MOSFET、芯片、电感和电容损耗。
  • 反馈、软启动、UVLO和频率设置。
  • 最大环境温度下的热预算。

原理图审查

  • 核对引脚定义、绝对最大值和推荐条件。
  • 逐个检查去耦、Bootstrap、反馈和补偿网络。
  • 所有可配置电阻标注计算依据。
  • 预留必要测试点和0Ω调试位。

BOM策略

  • 给关键器件保留额定值与温度裕量。
  • 核对封装、耐压、容差、温度特性和库存。
  • 对高风险器件准备替代型号。
本周产出:需求规格书、设计计算书、原理图、BOM和自审问题清单。
W10

PCB布局、评审与下单

2026/10/26—11/1 · 让电流回路决定布局

关键回路

  • 输入高di/dt热回路面积最小化。
  • Bootstrap与栅极驱动路径短且直接。
  • SW铜皮满足电流需求但不过度扩张。
  • 反馈采样远离SW节点和大电流路径。

接地与散热

  • 区分功率地、信号地及汇接位置。
  • 输入/输出电容回流路径连续。
  • 暴露焊盘、铜皮和热过孔满足散热需求。
  • 检查线宽、过孔电流和铜厚假设。

评审方法

  1. 在PCB截图上标出四条关键电流回路。
  2. 用红色标出SW节点和敏感模拟节点。
  3. 逐条对照Datasheet布局建议。
  4. 确认丝印方向、测试点和连接器极性。

制造输出

  • 完成DRC并人工检查Gerber。
  • 核对层叠、板厚、铜厚、阻焊和钢网。
  • 生成装配图、坐标文件和BOM版本。
本周产出:PCB源文件、关键回路标注图、DRC报告、Gerber和制造检查单。
W11

焊接与安全Bring-up

2026/11/2—11/8 · 分阶段建立信心

上电前检查

  • 目检极性、方向、虚焊、连锡和漏件。
  • 测量输入、输出对地阻值并与预期比较。
  • 确认电源限流、线缆极性和测试点。
  • 保存装配照片和板卡版本。

分级上电

  1. 低电压、低限流、空载上电。
  2. 检查输入静态电流、VCC、EN和输出。
  3. 观察SW与栅极波形,确认无异常振荡。
  4. 按10%、25%、50%、100%逐级加载。

停止条件

  • 限流持续触发、输出异常或静态电流过大。
  • 器件快速升温、异味、声音或波形失控。
  • 每次停止先记录现象,再断电排查。

首版数据

  • 输入电流、输出电压和初步效率。
  • 启动、SW节点、输出纹波和温升。
  • 所有异常均建立编号,不口头带过。
安全红线:任何异常发热、限流或接地不确定都必须立即断电,不允许靠反复上电“碰运气”。
本周产出:Bring-up SOP、装配照片、首次上电记录和问题清单。
W12

完整验证与Debug闭环

2026/11/9—11/15 · 用证据证明设计表现

验证矩阵

  • 输入9V、12V、16V与多档负载组合。
  • 线性/负载调整率、效率、纹波和温升。
  • 启动、关断、负载瞬态和输入瞬态。
  • 过流、短路和恢复行为。

Debug六步法

  1. 明确并量化现象。
  2. 列出至少三个可证伪假设。
  3. 单变量设计验证。
  4. 记录波形、数据和条件。
  5. 确认根因并修正。
  6. 回归测试并沉淀经验。

三个案例方向

  • 输出纹波或SW振铃偏大。
  • 效率或温升不符合预期。
  • 启动、轻载或瞬态行为异常。
  • 案例必须来自真实现象,不能事后编造。

最终复盘

  • 规格是否全部验证,未验证项是什么?
  • 仿真、计算和实测差异来自哪里?
  • 下一版硬件最值得修改的三点是什么?
本周产出:完整测试报告、三份Debug卡、改版建议和3分钟演示视频。
Design reviews

四个工程评审门

评审结论必须记录“通过、带条件通过或不通过”,以及责任人与关闭日期。

需求与选型规格冻结、器件裕量、风险与验证方法。
原理图引脚、额定值、外围配置、测试点和BOM。
PCB关键回路、地、SW、反馈、散热和制造文件。
验证与闭环测试覆盖、异常证据、根因、修正和回归。