电源管理大赛：创新设计永不止步

　　如今，电子产品花样百出，电源成为这些设备必不可少的动力，如何改进电池管理系统效率；如何推动电源的创新；如何提升工程师的设计水平，是现阶段行业关注的焦点。在这一背景下，全球领先的电子及维护维修产品分销商RS Components（欧时电子）携手电子发烧友网举办了第一届电源设计大赛，助力工程师激发创新灵感，提升设计能力。

　　

　　此次RS杯电源及电源管理系统电子设计大赛总共分为初赛、决赛、总决赛三个流程，并邀请了行业资深电源技术专家、知名电源行业分析师和RS电源技术专家担任评审委员。经过7个月的角逐，评审委员会对提交完整设计文件和产品的项目组进行考核，从300多人的参赛队伍中，筛选出24支获奖队伍脱颖而出。其中“风华正茂队”、“为了明天更好队”和“电源先锋队”分别获得前三名。

　　大赛的评选主要围绕四项标准进行：一是创新性，主要考虑应用方向是否有独到之处、设计参数以及性能设计是否合理等；二是实用性，主要考虑应用，务求操作简单、具备一定实用价值；三是智能化，要求相对于传统产品设计更智能、更高效、更合理；四是要具备完整性，从硬件设计、软件设计、测试指标等都要相对完整。

　　在大赛颁奖现场，RS亚太区技术营销总监李国豪先生表示：“此次RS杯电源及电源管理系统电子设计大赛涌现出了很多优秀的作品和团队，使用功能强大的DesignSpark PCB工具，能够有效帮忙工程师加速设计进程，将节省下的时间和精力投入创新设计上。希望更多的电子发烧友们能勇于挑战自我、超越自我、提升设计能力，设计出更多更好的电源作品。”

　　工程师原型设计致胜法宝

　　众所周知，现在的产品设计周期在不断缩短，成为限制工程师创新的一大瓶颈。RS一直为工程师和采购专家竭诚提供高品质服务，旨在满足缩短产品生产周期的需求，加速产品上市进程。从研发、预投产到维护和维修，RS服务于全球电子、自动化及控制、测试与测量、电气和机械组件等领域的超过100万工程师。

　　RS在五年前便开始推出专业级免费PCB设计软件工具DesignSpark PCB，免费为用户提供从捕获原理图到印刷电路板的设计和布局所需的全部工具，是一款具有专业水准的PCB设计软件。此外，RS还提供DesignSpark Mechanical 3D直观建模软件及2D/3D CAD库。DesignSpark Mechanical可以实现一键导入PCB ECAD文件，快速为PCB板设计外壳并导出STL文件格式，支持3D打印。用户可以在DesignSpark PCB和DesignSpark Mechanical中通过一次单击进行物料清单即时报价，这样可以节省报价和购买的时间。RS Toolbox是RS推出的另一有效的手机应用软件，能让工程师随时随地获取设计参考，一站获取需要的所有设计数据表和计算工具，非常方便实效，不仅加速产品原型设计，更重要的是给工程师带来更多的创新空间。

　　

　　RS亚太区技术经理谢健民先生

　　RS亚太区技术经理谢健民表示，RS作为一家为工程师和采购专家竭诚提供高品质服务的公司，提供了非常完善的系统性解决方案，并与华强PCB作为中国的合作伙伴支持线上下单，助力设计方案快速复查。

　　通过DesignSpark在线社区可以随时与RS工程师实现互动，这在一定程度上促进工程师快速原型设计上提供了很好的基础积累。谢健民指出，此次与电子发烧友网联合举办电源设计大赛的初衷是想鼓励更多工程师使用DesignSpark设计工具，搭建一个很好的互动交流平台，满足产品生命周期不断增长需求，加速产品设计进程。

　　对此谢健民同时指出：“RS采用革新的设计模式，主要有三点：一是3D建模软件设计外壳直观易用，无需等待；二是可以直接下载精准已有的模型，省时省力，同时从RS购买元器件和工具可实现次日送达；三是支持3D打印机快速制作实际模型，还可利用开发套件和参考设计进行评估，并使用DesignSpark PCB和在线模型库实现快速设计。”

　　

　　同时，为加速快速原型设计资源。谢健民表示，2010年RS已经突破专业领域的界线，让所有对DesignSpark有兴趣的设计工程师都能在这儿互动、交流，提供免费设计工具和丰富资源，消除创新阻碍，将奇思妙想化为现实，本届电源设计大赛就是最好的证明，RS拥有的四大优势如下：

　　

　　其一，专业级免费PCB设计软件。免费正版PCB设计软件工具，内置在线原理图和PCB封装图库接口，即时获取80000多种模型，内置一键BOM报价和PCB报价，全球超过230，000用户激活，将是众多大学教育机构的选择。

　　其二，DesignSpark Mechanical 3D直观建模软件及CAD库。包括简体中文版的多语言界面的直观建模软件无需专门CAD经验，5分钟即可学会3D设计，上百万2D/3D CAD模型供下载一键导入PCB ECAD文件，快速为PCB板设计外壳导出STL文件格式，支持3D打印。

　　其三，快速物理原型制作。一站式3D打印解决方案3D打印机从入门级到工业级产品线，一键PCB报价即可快速获得PCB生产厂家报价。

　　其四，RS Toolbox。工程师能够随时随地获取所需的所有设计数据表和计算工具，用户可免费于App Store下载用于iPhone和iPad，并有Win 8.1多国语言的选择。

　　三支获奖团队谈DesignSpark

　　在此次电源设计大赛中，参赛者都是使用DesignSpark PCB软件制作原理图和PCB设计，涉及到电源管理系统整个应用领域范围，包含有开关电源、逆变电源、无线充电、低功耗设备电源设计等，我们筛选出三支获奖团队来分享给大家赏析。

　　1风华正茂队——高效移动电源

　　锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点，在各行各业被广泛使用，但锂电池过充甚至可能造成锂电池爆炸，造成人员伤亡和财产损失的事故，所以需要相匹配的电池充放电保护电路来确保电池以及使用设备的安全。

　　

　　演讲人：温松彬，风华正茂队员还包括王璐、温松彬、李江杏

　　对此温松彬介绍道，所设计的高效移动电源可以实现降压（充电）功能、升压（放电）功能、辅助功能、保护功能，能确保锂电池一定的安全性能。这是一次设计理念与历程的分享，作品就是围绕锂电池的特性来设计电路，各个模块基于微控制芯STM8、电源管理芯片EG1503、OLED控制芯片SSD1306、温度传感器DS18B20、锂电池保护芯片DW01而设计的。

　　

　　同时使用DesignSpark PCB软件来设计原理图和PCB布线，通过合理布置和调整电路及低功耗元器件的选用，然后进行高转换效率移动电源方案。

　　2为了明天更好队——高效交直流一体机

　　

　　演讲人：沈国富，为了明天更好队员还包括孙林、孙健博、李新、杨阳

　　现在降压转换器越来越被广泛用于生活中的各个角落，不管是充电、供电、还是功率调压，最重视的就是降压转换器的效率、带负载能力和过压过载保护。对此沈国富在介绍团队作品时介绍道，本设计很好的解决了降压转换器效率问题，主要有分交流降压和直流降压两部分：

　　一是交流部分。通过DF107芯片整流并通过光耦隔离芯片TLP521提取交流电的过零点同步信号，经过MSP430程序延时并输出控制信号来驱动交流调压电路的双向可控硅T435达到交流调压的目的；

　　二是在直流降压部分。采用高效率的TI芯片TPS5430降压芯片，比传统的场效应管开关效率高、损热小，该方法实时性好、效率高。

　　

　　“最后通过双向开关将两部分整合为一体机。”沈国富补充道，“MSP430具有理速度快、集成内部AD、体积小、功耗小等优点，利用了12864液晶可实现对电压和电流的实时测量与设置显示，采用DesignSpark PCB不仅是因为这款软件设计时的速度，更重要的是能省了很大的成本。”

　　3电源先锋队——程控直流稳压电源

　　何武林在介绍程控直流稳压电源设计时分享道，系统采用Buck斩波电路为核心，以TL494为PWM信号调制器，根据反馈信号对PWM 信号作出调整，进行可靠的闭环控制，从而实现稳压输出。其中DC-DC 变换器采用芯片TL494构成 Buck电路实现降压输出，AC-DC模块通过整流桥来实现全波整流，有效地提高了系统的效率。

　　

　　演讲人：何武林，电源先锋队员包括张培添 、周俊、练红海、李方用

　　同时，软启动电路采用继电器控制，防止浪涌电流，有效的保护电路，这采用单片机内部双通道 ADC采样输出电压、输出电流，通过显示电路 LCD12864 液晶模块实时显示当前电压和当前电流以及系统预设的电压和电流，来实现输出电流的过流保护功能。

　　

　　何武林讲述道，当初在电子发烧友官网看到RS电源大赛的时候，想抱着试一试的想法，可又怕设计会很复杂，但发现DesignSpark PCB能够快速原型设计，能够轻松、简单、直接进行产品建模之后，完全改变了想法，有这么好的工具怎么也得试试，果然通过这次大赛发现DesignSpark PCB确实很棒，以后他会分享给更多人。

　　总的来说，三支优胜团队在电路管理设计方面都展示了各自创新点：“风华正茂队”在所设计的高效移动电源具有操作性强、功能完整、适用多场景、转换效率高等特点；“为了明天更好队”的电源降压转换器结构清晰，输出直流能够保持稳定，技术难度比较高；“电源先锋队”展示了在电源控制方面很多独到设计，体现了工程师的不断探索与创新精神。当然这些作品设计的成功，离不开DesignSpark工具带来的方便、实效与简洁，也离不开电子发烧友网与RS提供这么好的创新平台。虽然此次电源管理大赛已经圆满结束，但是创新设计理念不会停止，它将永远伴随在设计的征程上。