【正文】 二章 PWM 的了解 PWM有哪些種類 ：只有電壓反饋控制，可滿足穩(wěn)定輸出電壓的需求。 PWM的含義 PWM 是指用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制，是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。許多微控制器內(nèi)都包含 PWM 控制器，它是對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼方法。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。電壓或電流源是以一種通 (ON)或斷 (OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 PWM進(jìn)行編碼。 幾種數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方案比較 幾種設(shè)計(jì)方案電路原理 方案 1：采用模擬的分立元件，利用純硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，通過(guò)電源變壓器、整流濾波電路以及穩(wěn)壓電路，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電源穩(wěn)定輸出177。 12 V、177。但由于模擬分立元件的分散性較大，各電阻電容之間的影響較大，因此所設(shè) 計(jì)的指標(biāo)不高、不符合設(shè)計(jì)要求、且使用的器件較多、連接復(fù)雜、靈活性差、功耗也大，同時(shí)焊點(diǎn)和線路較多，使成品的穩(wěn)定性和精度受到影響。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測(cè)實(shí)際輸出電壓值的大小，經(jīng)過(guò) ADC0809 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。單片機(jī)系統(tǒng)還兼顧對(duì)恒壓源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，輸出電壓經(jīng)過(guò)電流／電壓轉(zhuǎn)變后，通過(guò) A／ D 轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)時(shí)把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)量，經(jīng)單片機(jī)分析處理，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電壓源。而且在成本上與同等功率的線性穩(wěn)壓電源相當(dāng)，而電源效率顯著提高，體積和重量則大為減小。 在方案 1中，為抑制紋波而在線性調(diào)壓電源輸出端并聯(lián)的大電容降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，這樣輸出的電壓難以跟蹤快變的輸入，方案 2中的輸出電壓波形與 D／ A變換輸出波形相同，不僅可以輸出直流電平，而且只要預(yù)先生成波形的量化數(shù)據(jù)，就可以產(chǎn)生多種波形輸出，使系統(tǒng)有一定驅(qū)動(dòng)能力的信號(hào)源。在方案 4中采用 AT89C51單片機(jī)完成整個(gè)數(shù)控部分的功能，同時(shí)，AT89C51作為一個(gè)智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。 (4)顯示模塊 方案 2采用 4位數(shù)字電壓表直接對(duì)輸出電壓采樣并顯示輸出實(shí)際電壓值，一旦系統(tǒng)工作異常，出現(xiàn)預(yù)制值與輸出值偏差過(guò)大，用戶可以根據(jù)該信息予以處理，還采用了鍵盤／顯示器的查詢時(shí)間，提高了CPU 的利用率。 其主要性能特點(diǎn)如下： 1．增強(qiáng)型 1T 流水線 /精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu) 8051CPU 2．工作電壓： （ 5V 單片機(jī)） /（ 3V 單片機(jī)） 3．工作頻率范圍： 035MHz，相 當(dāng)于普通 8051 的 0420MHz 4．用戶應(yīng)用程序空間 12K/10K/8K/6K/4K/2K 字節(jié) 5．片上集成 512 字節(jié) RAM 6．通過(guò) I/O 口（ 27/23 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（普通 8051傳統(tǒng) I/O 口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開漏 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 第五章 各模塊電路的設(shè)計(jì) ① 電源部分 圖 利用三端穩(wěn)壓器 78M05作為穩(wěn)壓芯片，利用 BUCK電路進(jìn)行降壓處理，當(dāng) PWM 信號(hào)為高電平時(shí)， T1 導(dǎo)通， Veb滿足大于 3V 的條件，T2 導(dǎo)通，電流從 T2的 E極流向 C極，對(duì) L1 和 C4 進(jìn)行充電，且對(duì)負(fù)載供電；當(dāng) PWM 信號(hào)為低電平時(shí) T1 截止， Veb 不滿足大于 3V 的條件，T2也截止，此時(shí)， L1 和 C4 放電，對(duì)負(fù)載供電，并通過(guò) D1 形成閉合回路。 南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 ③ 電流電壓檢測(cè)電路 圖 采用射極跟隨器對(duì)電路起隔離緩沖作用。 ④ 鍵盤控制部分 用按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)中斷， 74HC20實(shí)現(xiàn)按鍵的識(shí)別與檢測(cè)。用于反饋的取樣電壓要輸出電容上引出，并注意芯片或開關(guān)管的散熱。 （ 3） DC/DC變換器、開關(guān)元件和整流器應(yīng)盡可能靠近變壓器放置，以使其導(dǎo)線長(zhǎng)度最小。 78M05輸入電壓的計(jì)算公式為： VUUi 4~30?? (81) 4148/SMD 用與整流，功率電阻則起到分壓的作用，功率電阻的計(jì)算公式為： VVU 8244 ?? (82) mVI 1004? (83) ??? AVR (84) WWIUP ????? (85) 該電路的功率電阻取值應(yīng)大于 P，即取 3W/5W。 圖 圖 變換器模塊 如圖 ，本模塊主要由 BUCK 電路組成，大功率三極管相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)， L、 C 充電，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)， L、 C 放電，南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 形成（ DCL ?? )閉合回路，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為：UiTTonUiDU ????0 （ 86） 當(dāng) T2導(dǎo)通時(shí)，電感電壓的計(jì)算公式為： V se tV o u tV inTILdtdiLVL ??????? （ 87) 此時(shí)電感值的計(jì)算公式為： tI V setV outV inL ??? ??? )(swi tchIpk VsetVoutVin ??? （ 88) ? )(switchIpk 為電感的峰值 I 當(dāng) T2閉合時(shí)，電感電壓的計(jì)算公式為： tILVfV o u tdtdiLVL ?????? (89) 又 T o f fL VfV o u tT o nL V o u tV s e tV in ??????? Ip kV setV o u tV in VfV o u tT o ffT o n ??? ??? （ 810） 如圖 ，這個(gè)模塊是一個(gè) LC 型的 ? 型濾波器， C9， C10， C11為濾波器的輸入端的濾波電容，起平滑作用； C12 是濾波器輸出端的濾波電容，起平滑作用； C8 是一個(gè)起濾除高頻信號(hào)的電容，選用器件時(shí)可先用陶瓷型的。又因?yàn)?AD0 信號(hào)不能大于 5V，所以要進(jìn)行衰減（ 51255 ?KK )，即當(dāng)輸出電壓在 3— 10V 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí) AD0處的電壓范圍為 — 2V，能滿足 A/D取樣的要求。故需要一個(gè)放大倍數(shù)約為 50 倍的放大電路，以滿足 A/D取樣的要求。增強(qiáng)型 1T 流水線 /精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu) 8051CPU,工作電壓： （ 5V 單片機(jī)） /（ 3V 單片機(jī)） 通 用 I/O 口（ 27/23 個(gè)） 。 （ 1）組裝的定義： 電子設(shè)備的組裝是將各種電 子元器件、機(jī)電元件及結(jié)構(gòu)件，按照設(shè)計(jì)要求，裝接在規(guī)定的位置上，組成具有一定功能的完整的電子產(chǎn)品的過(guò)程。在組裝過(guò)程中，根據(jù)組裝單位的大小、尺寸、復(fù)雜程度和特點(diǎn)的不同，將電子設(shè)備的組裝分成不同的等級(jí)，稱之為電子設(shè)備的組裝級(jí)。在結(jié)構(gòu)上是以組成產(chǎn)品的金屬硬件和模型殼體，通過(guò)緊固零件或其他方法，由內(nèi)到外按一定的順序安裝。如元器件的篩選與引線成形技術(shù)，線材加工處理技術(shù)，焊接技術(shù)，安裝技術(shù)，質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)等。如焊接質(zhì)量的好壞，通常以目測(cè)判斷，刻度盤、旋鈕等的裝配質(zhì)量多以手南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 23 感鑒定等。 ③ 進(jìn)行裝配工作的人員必須進(jìn)行訓(xùn)練和挑選，經(jīng)考核合格后持證上崗、否則，由于知識(shí)缺乏和技術(shù)水平不高，就可能生產(chǎn)出次品，而一旦混進(jìn)次品，就不可能百分之百地被檢查出來(lái)， 產(chǎn)品質(zhì)量就沒(méi)有保證。不良的裝配 不僅影響產(chǎn)品性能，而且造成安全隱患。例如裝瓷質(zhì)波段開關(guān)時(shí)，緊固力過(guò)大造成開關(guān)變形失效；畫板上裝螺釘時(shí)，螺絲刀滑出擦傷面板帶集成電路折彎管腳