2015全国大学生电子设计大赛心得体会
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在杭州参加完全国复测,结果不错,全国一等奖基本没问题了,想谈谈这两个多月来的感受,也是对这个暑假的总结了。
今年比赛8.12开始,比往年提前了一个月,从7月初开始准备,本以为比完赛可以回家住一个月,可是,比完赛要8.19上理工复测,复测完我们又被选上去上理工8.24综合测评,综合测评优秀又要选上9.3杭州全国复测。就这样,做完作品却一直没有回家,在校准备各种测试。
在准备比赛的一个月里,我们主要攻克了09年的光伏并网题和13年的双buck题,我慢慢的领教了陈大神的厉害👍,对题目的理解力,对基本模块的熟悉度,让我钦佩,软件调试,硬件电路,都不在话下。有了这样一个神队友,我对我们组还是很抱有期望的,充满能量的我与另一名队友张则努力向陈大神看齐,在他与其他组员讨论时,我们会站在旁边倾听,在老师学长为我们上辅导课时,我会认真做好笔记,当陈大神下午休息(对,大神天天睡午觉,一睡睡到晚上五六点!)时,我和张会从各种渠道搜集往届参赛队员的实验方案和设计报告。我还记得我们第一次看光伏逆变的一等奖报告看到别人的排版和流程图时,太漂亮了!看到人家的报告这么炫酷,我跟张说我们到时也要写这样的报告!visio要学起来!公式编辑器要熟练掌握!字号字体要熟练编辑!事实证明,最后比赛期间,我们两个人合作用最后几个小时赶完了报告,平时的熟练操作很必要!回想我们做第一个题目光伏逆变并网时,实验室缺这个少那个,但是实验室老师给我们强大的支持,缺什么讲,实验室买!自己买的可以报销!我们一开始只买了一个收纳盒,随着后来一步步前进,我们买了电感,传感器等。后来实验室老师进了一大批电阻电容基本元件,还给我们发了剪刀镊子吸焊器剥线钳等一系列工具,我们也感受到了实验室老师的付出,懂得要努力付出,不辜负实验室老师的期望!
期间,唐厚君老师,王勇老师,刘为老师,姜老师特地请来退休的谷老师,还有从校外请来的各位专家博士都给了我们很大的帮助,每一次讲座我都做好记录,以便于后面回顾。参数调试是个问题,我们一开始都是在洞洞板上焊接电路,后来制了几块PCB板,考虑到比赛期间来不及发pcb 制板,谷老师建议我们尝试腐蚀板,实验室立即帮我们安置了一套设备。可是这又牵扯到一套工序,当然,我义不容辞了。从一开始的不熟悉,虚心向其他组请教,画图,打印,熨烫,冷却,腐蚀,打洞,每道工序都发生过失误,经过一次次尝试,到后来,我已经可以又快又好的做出满意的腐蚀板了。事实证明,最后比赛的的四天三夜里我的工作可以说一直在做腐蚀板,将所有做过的板子加起来,有近十块。因为我们的电路一直在调试改进,最后我们选择最好的两块板子,其中一个作备用!说到调试工作,可以说是最最复杂的的,因为我们用一开始用的洞洞板,不确定因素太多了,比如虚焊就是一个很难排查的问题。最好的办法就是焊接时就细心一点。记得刘为老师给我们介绍经验时,他向我们在黑板上介绍了如何正确的焊接,圆锥状的焊点才是最好的,像我们以前焊接的那种一坨堆在上面的,虽然我们觉得可能堆了好多焊锡,但是极有可能内部虚焊了。还有一个印象深刻的,就是老师指出洞洞板布线的问题,以制作buck电路为例,当然,同步整流的问题就不用多讲了,两个mosfet一定要靠的近,回路所找到面积要足够小,这样对输出电压的影响才小,这就是困扰我们很久的纹波问题的解决办法之一。既然讲到纹波,那就再讲讲纹波的解决办法吧,很有效的办法就是在所有电源线和地之间并联0.1μF的瓷片电容,当运放输出不好时,在运放的正极和接地之间多并联几个不同容值的电容,消除电源的干扰,这是再去观察,输出波形的噪声会出人意料的小很多!其实在PCB布线时也要注意,大地要布粗一点,能够铺铜尽量铺铜。其实在比赛准备初期,我们都是洞洞板,所以不存在这些技巧,中段我们制作了两三个PCB板发出去给厂里制作。从简单的开始,回来使用后我们发现确实PCB板更稳定,但是比赛期间来不及发出去制作,我们接受老师的建议,使用学院电子系的方法,即腐蚀板的方法。
当谷老师提出这个方案后,系里面老师立即准备了打印机,专用纸,板,熨斗,对!需要熨斗!其实一开始我们组不是最先学的,但是陈大神不放心,商议后我们决定还是有必要学习一下,那么,我就主动承担起了我们小组学习腐蚀板的任务!前面已经说过,比赛的四天三夜里我几乎一直在腐蚀板子,最后获得全国一等奖就靠它!那么,这项神奇的工作是怎么做的?有几道工序?其中有什么经验呢?我总结一下。工序一,PCB制板,选修过电力电子技术课程设计的同学在大三就学过一遍,当时的助教讲的很细致,我和队友张都能熟练掌握,这里注意,因为这是第一布,是基础,一旦这里改了,后面都要重来,之所以说我们比赛期间做个很多板子,也就是在实际使用时发现哪里错了,哪里可以加个滤波电容,哪里布线可以粗一点,哪里布线太靠近了,一次次优化都需要在PCB上修改,当然后面都要重新做。第二步,就是把PCB转成可以打印成黑白色的,只有线路,过孔,焊盘,转成格式,这一步需要安装福×阅读器,因为只有那个可以合成两个pdf,正面反面两个文件合成到一张里面,但是考虑到打印时两面的很难对齐,所以在我的强烈建议下,在我们小组一致同意下,我们后来采取的就是单面布板。第三步,黑白打印在那种纸上。第四步,把黑色的墨熨烫到铜板上!这一步也是一次勇敢的跳跃!熨烫的好,你下一步很简单,反之,后面腐蚀时就会出现错漏的现象。具体情况是,那种特殊的纸的表面有一层黏的东西,在熨烫时就是依靠高温下把墨水也粘在铜板上,先把纸包在铜板上,固定好了,然后用熨斗来回均匀熨烫八到十分钟。然后打开纸,发现可能有的地方不均匀需要再加工,负责会出现不该腐蚀的地方被腐蚀了;有的地方有一种黏黏的感觉,注意,一定要去除这层粘膜,不然他会阻止腐蚀液和铜板的接触,那么就会出现该腐蚀的地方总是腐蚀不了的问题!第五步,很简单,腐蚀!地方在电群4-203,那里有腐蚀液!不要害怕,腐蚀液不是硫酸!硫酸也不跟铜反应呀。腐蚀液是氯化铁,腐蚀时会有刺激的气味,所以还是戴个口罩,手套也是必须的,不然,你来看看我的手!等待15~30分钟,看到铜的颜色都褪去了,就可以了!第六步,用乙醚擦拭板子,相似相容的原理,把墨汁擦去,这时,铜板上神奇的出现了线路,元件等,看到线路都还比较清晰的那一刻,我的内心的兴奋的!第八步,打孔!没什么技巧,垫块泡沫,尽量少断几根针吧!第九步,用砂纸磨磨更光滑,涂上一层阻焊剂,焊接更方便!至此,我把腐蚀板子的工序基本详细介绍了一遍,相信我论述清楚了。在这里,必须再次感谢实验室各位老师,帮我们购置器材,帮我们与电子系沟通,敬礼!