本帖最后由 zhao133 于 2024-9-12 14:09 编辑
我们从大学毕业出来工作后，将面临各种困难需要我们正视和挑战。
有很多在学校里自我感觉良好的应届毕业生，去了自己心仪的研发公司，也有很多因为网上投了简历到这家公司，然后就从事这行工作的应届毕业生。无论什么原因，既然踏入了这一行，我们就需要有胜任这一行工作的能力。今天给大家分享一下电子产品的元器件如何选型，希望能对新手小白有点帮助。
1、芯片安全等级确认。一般来说芯片会都会有各种安全等级，如消费级、工业级、汽车级、军工级。不同等级对芯片的可靠性要求不一样，我们可以这么理解：消费级允许犯错，但也不会很致命；工业级尽量不要犯错，否则需要承担巨额赔偿；汽车级不能犯错，否则会死人；军工级绝对不能犯错，否则会死很多人。不同安全等级的价格差异较大，在我们日常生活里，接触最多的是工业级和汽车级（工业级与消费级区分并不明显，消费级也逐步被工业级覆盖）。当我们接到领导下发的任务或者需求时，我们需先要了解产品的使用环境，这个将决定我们选型所考虑的安全等级或者防护等级。
2、MCU选型。MCU选型需考虑较多的因素，若不考虑人为因素，MCU选型跟使用环境及外部接口有关，选型主要考虑以下因素：代码执行速度、IO管脚数量、外设资源、功耗、芯片的价格、封装大小、认证情况等。MCU选型原则上够用就好，因为MCU增加用不上的资源，产品会增加额外的成本。
若把人为因数考虑进去，这时候芯片选型就会受到一些约束。公司里的项目是团队里的项目，自己一个人是不能独立完成，因此需要考虑项目其他成员的情况，比如软件工程师熟悉M0、M3，我们选型时也需尽量选择M0、M3；公司里某款芯片有价格优势、库存优势，也是我们选型的一项重要关注项等。
说到这里，小白会觉得那自己对选型还是没太大把握，我们可以这么理解：IO控制对芯片资源几乎没要求，MCU选型只需满足数量够用即可。至于用哪款内核MCU由通信、代码运算量决定。其中带有网口、CAN、USB等通信功能MCU内部运算量大、代码执行速度要求较快，串口通信执行速度较慢。如果代码有乘除法运算等多周期指令执行时，代码执行时间会较长，这时我们需考虑程序运行是否会影响到MCU其他控制。
MCU选型我们可以总结为：8位机MCU完成不了各种复杂的运算和控制（其实不能说完成不了，只是执行这些算法和控制占用较长时间，影响到MCU执行其他控制），8位机只能在有串口、SPI等简单通信要求的应用的场合使用。目前8位机用得较多的场合是显示、键盘和小家电（如热水器、电饭锅），但是这类也逐渐被M0所替代了，因为M0的价格跟8位机差距并不明显。用更高级的M0可以实现更复杂的算法，有利于后期产品升级。
芯片选型还需考虑一个重要因素，是否需要技术支持。我们设计一款板子，好不容易完成原理图设计、样板制作，最后调试的时候发现在芯片使用上有一些困难，需要芯片原厂或者代理商支持，这时我们需考虑这款芯片的原厂或者代理商是否有这种能力协助自己解决问题。关于这点，我建议选择大一点的芯片公司的芯片，大公司技术人员多，他们更有能力能解决我们研发过程中遇到的一些困难。我个人建议选国产芯片，这几年国产芯片已经很成熟了，已经具有媲美进口芯片的实力了。而我个人更倾向于选用极海的芯片。因为极海是国产MCU的大公司。他们有很强大的研发能力，有能力解决我们研发过程中遇到的困难，并且芯片也在国内设计、国内生产。芯片的价格不会太高，芯片的品质有保障。
3、连接器的选型。连接器选型一般都是比较被动的，连接器是为了让我们设计的产品与其他外部设备相连接。但是接口很多都是标准接口，比如USB、网口等，因此很多时候我们也只能用这种标准接口，当然这类连接器也有很多不错的国产品牌，在这里我也没有更好的推荐，还是一样，建议选大公司的有质量保证。
4、功率器件选择。我们需考虑以下几点：耐压、额定电流、峰值电流。其中继电器、机械开关等，实际工作电压和工作电流，就是我们要选的那项指标参数，这类机械开关允许瞬间过流过压。而三级管、MOS管、IGBT等电子功率管，选型需考虑余量，因为电子管工作电压不允许超过该器件的标称电压，电流也不能超过该器件的标称电流，一般来说，电路无感性负载（如马达、镇流器、变压器、继电器等），电压波动较小的电子电路，低压类电路产品只需大于额定电压10V以上即可，比如3.3V电压场合，如需使用三极管控制数码管点亮，三极管耐压选择大于16V即可，马达类产品，由于电机会发电，电机产生的感应电动势会叠加在母线上，因此需考虑耐压要更高一些，对于MOS 管、IGBT来说，AC220V输入电压场合我们选择耐压为600V即可（这类管子比较常用，其实耐压可以低一些也可以）。至于电流需留有余量，因为电子管标注的是峰值电流，不能持续。在这里顺便强调一点，国产的MOS、IGBT都存在额定电压、额定电流与实际产品相符，进口的功率管实际耐压过电流能力要大于额定值。根据我这十多年的经验，功率管损坏是由于我们设计的保护没做好，没有考虑最恶劣的情况出现，比如我设计一款板子供电电压为5V，若因为人为原因接入12V，控制板是否能承受瞬间过压？马达控制类因为电机堵转、输出短路，软硬件是否能及时响应？
各种可能发生的情况，我们很多时候都是无法预测的，这些就是靠我们自己的想象力和经验来一点点积累完善。这些都是我个人这十多年研发的一些经验之谈，但这些也仅限于个人的一些看法，若有错误请指出，谢谢大家
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