【电源硬件实习岗技术面试】技术题汇总+解析
博主是西安某双非大二生,面试电源中小厂硬件实习岗。全程技术面,问题覆盖拓扑原理、器件选型、电路设计、PCB布线四大方向,以下为完整技术复盘。
一、电源拓扑与电路设计
Q1 移动电源项目实现方案-手绘讲解核心拓扑电路
核心拓扑:双向Buck-Boost(四开关H桥)
关键设计:
- 充放电路径复用,通过PWM控制切换能量流向
- 电感作为唯一储能元件,实现升降压功能
- 同步整流降低损耗(MOSFET替代二极管)
Q2 四开关双向Buck-Boost工作模式-不同模式下各开关管工作状态
Buck | S1: PWM, S2: OFF, S3: ON, S4: OFF | Vin→S1→L→负载→GND (S3续流) | 标准Buck |
Boost | S1: ON, S2: PWM, S3: OFF, S4: OFF | Vin→L→S2→GND (储能) → Vin+L→负载→GND (释能) | 标准Boost |
Buck-Boost | S1/S4互补PWM, S2/S3互补PWM | 储能期:Vin→S1→L→S4→GND;释能期:L→S2→负载→S3→GND | 升降压混合 |
设计要点:避免直通(Dead Time),Buck/Boost模式需关闭冗余开关管以降低损耗。
Q3 Buck/Boost公式-伏秒平衡推导
Buck电路推导(CCM模式)
目标公式:Vout=D*Vin
推导过程:
- 导通阶段:VL=Vin−Vout
- 关断阶段:VL=−Vout
- 伏秒平衡方程:(Vin−Vout)*Ton=Vout*Toff
- 代入占空比:Vout=D*Vin
2.2 Boost电路推导(CCM模式)
目标公式:Vout=Vin/1-D
推导过程:
- 导通阶段:VL=Vin
- 关断阶段:VL=Vin−Vout
- 伏秒平衡方程:Vin*Ton=(Vout−Vin)*Toff
- 代入占空比:Vout=Vin/1-D
Q4 反激电路拓扑-讲解各部分电路作用
反激原理:
- 变压器原边储能,副边释能(能量传递不连续)
- 占空比公式:Vout = (Ns/Np) * (D/(1-D)) * Vin
总体拓扑图如下:
- 整流滤波部分:
- 从这里开始220V的交流电,进入四个二极管组成的全桥整流电路,交流电的下半部分就被翻转了上来。输入电容的作用主要是滤波,他的存在会把整流之后的馒头波变成一个比较平直的电压。
2.RCD电路部分:
- 主要作用是用来吸收MOS管上的电压尖峰,防止MOS被烧坏。
3.变压器部分:
- 作用是在源边的MOS管打开时,截止住感应出的反向电压。需要高耐压,高耐流。上面配置电阻电容吸收尖峰。
4.输出二极管部分:
二、器件选型与参数分析
Q5 MOS管选型关键参数/Datasheet曲线关注优先级
| 耐压余量 (>1.2倍工作电压) |
| 导通损耗核心指标 |
| 驱动难度与开关损耗关键 |
| 过载保护设计依据 |
手册曲线优先级:SOA曲线 > 热阻曲线 > 跨导曲线(军工电源重点关注可靠性)。
Q6:自举电容作用
作用:解决高端PMOS管 栅极电压不足 问题(当源极电压抬升时,需自举电容提供额外压差驱动)
三、模拟电路与信号处理
Q7 反相比例运算电路-手绘原理图和计算公式
增益: Av=-R2/R1
Q8 比较器的运用-运放搭建与集成比较器的区别
运放构成比较器:内部晶体管推挽输出,无需上拉电阻。
集成比较器:内部晶体管开漏输出,需上拉电阻。
四、PCB设计规范
Q9 高速信号与电源布线
高速信号线:
- 阻抗匹配
- 差分等长走线
- 避免直角走线
- 参考层完整
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电源走线:
- 短回路原则(EMI,线损)
- 减小环路面积(L·di/dt噪声)
- 铺铜走线处理
五、电流检测方案
Q10:项目中如何实现电流检测?
方案框架:
INA226 采样电阻 ───┬─── 检测端 ──┬── I2C ── MCU │ │ 负载 电源
Q11:无芯片检测方案
直流 | 霍尔传感器 | 温度漂移±0.5%/℃ |
交流 | 电流互感器 | 低频截止(<50Hz失效) |
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END
面试总体来说压力不大,面试官也比较和蔼,时间虽然不长,但技术含量不低,很多问题不是背书、讲个定义就能糊弄过去的。说实话,面试时能答上是一回事,回头真能把底层搞懂才是最有价值的部分。希望这篇分享能帮到正在准备面试的你——就算是临阵磨枪,也不妨碍把刀磨利点。