对于一个嵌入式硬件系统来说,电源模块设计是重中之重,电源的好坏直接影响嵌入式硬件系统的可靠性。
设计供电电源应该考虑的因素包括输出的电压、电流,输入的电压、电流,安全因素,电磁兼容与电磁干扰,体积限制、功耗限制以及成本限制等。
但这些我们今天都不讲,哈哈哈哈!
今天先带大家入个门,最起码看完这篇博客,大家能对电源模块有个大致了解,以及会看简单的电源模块的电路图,知道某些电子元件的作用是什么。
首先要给大家提一个概念——电源树。
根据估计的电流,以及各电压等级电流的分配,绘制更加形象直观的树状图。
说白了就是一个硬件系统,不同的电路元件需要的工作电压是不一样,但整个系统的输入电压只有一个,所以就要从这唯一的输入(一般是12V或者24V),转化成可供处理器和各个外设使用的电压(常见的有5V、3.3V、1.8V)。
人们总喜欢给周围的事物分类,按照分类标准不一样,分出来的结果也各不相同,电源电路这块也是,但万变不离其宗,不管标准怎么改,无非是交流(AC)和直流(DC)之间的爱恨情仇。
可以大致分为一下四种:
交流到直流,最常见的就是各种家用电器,大家都知道接入电网的是220V交流电,而家用电器大多是直流。
交流到交流,比如隔离变压器,老家墙外边就有一个(我去给大家拍一张),防止220V直接和地连。
直流到交流,这一类属于逆变器
像太阳能发电板,把太阳能转换成的直流电转成交流以供使用;
或者变频冰箱与空调,一般是把AC转到DC再转到AC,因为在直流的时候,改变频率是很简单的。
大家常见的各种12V转5V、3.3V、1.8V的电路,用于驱动CPU和各种外设。比如低压差的LDO和开关电源等。
当然还有很多的大家常见的电源电路,比如Buck降压电路、开关式的等,以后有机会我会分开一点一点给大家讲。
一般一个直流电上来之后,会经过以下的一些处理:浪涌防护EMS、滤波电容EMI、过流保护,防反接。
用的是TVS。
通过电容到地。
进来的信号相反。
上面这些可能连入门都谈不上,只能算是有个大致思路,以后碰到各种各样的电源电路可以往里塞,慢慢的去填充。
而且在写的时候,回想着在学校参与的那几个项目,真真的觉得:我们好像一直在抄电路。
老产品的电源树直接拿来用,现成的成熟产品电路,拿来吧你。
虽然项目最后结项了,虽然产品测试合格了,但谁知道之后会不会出现什么突发情况呢?
没走的路,最后会走三遍。
希望我能把这句话牢记在心!也送个大家,对自己负责,也是对他人负责。