PWM微控制器:PCB布局的技巧和配置

关键的外卖

• 与传统的功率调制系统的问题。

• 功率调制PWM如何成为一个更好的解决方案。

• 对PWM电路布局的建议。

他们的飞行器,莱特兄弟需要更好的引擎,所以他们建造了它

莱特兄弟面临很多问题必须解决以达到第一个成功的动力飞行。这其中最重要的是找到一个引擎,会产生至少8马力,体重不到200磅。没有任何可以从汽车市场符合这些规范,他们决定发明和建立自己的。结果是发动机产生12马力,重达180磅,这是比他们最初的预期。,其余的是历史,因为他们说。

“必须有更好的方式,”这句话,发明家茁壮成长;这是一个很好的例子脉冲宽度调制(PWM)用于生产变量水平的能力,相对于其他不那么有效的调制方法。PWM的原则在许多应用程序中使用,如电信、音频效果,在电子和照明,以及可以由单片机产生PWM信号。让我们看看PWM的电子效应以及如何最好地PWM控制器的电路。

出现的问题的能力

传统上,可变功率控制使用一个变阻器连接到电动机或其他设备被操作。在电动机的情况下,变阻器调节电流通过电动机的数量产生不同的速度。虽然这工作——在旧电器如一个缝纫机脚踏板,而且效率低下。变阻器会浪费力量被限制转化成热能。

这种类型的控制是典型的模拟系统。例如,把线性电源,它可以创建大量的热量在他们操作由于电流的数量被控制。与数字系统运作的需要,如小风扇马达,灯光,和其他设备,另一种方法的调制功率需要更有效率。答案是PWM,这已经被证明是一个优秀的解决方案,这些应用程序。

电源电路板组件及其路由。

如何更好的脉宽调制方式

脉冲宽度调制是一种调制方法能力通过改变脉冲的宽度,而不是改变信号的频率。这个生产可变电压使用数字电路代替模拟。数字电路一般会产生两个电压:高和低,或打开和关闭。创建PWM功率从数字信号,信号分成了碎片。脉冲的持续时间内是常数,但脉冲的时间是在打开或关闭状态发生了变化。

脉冲的或高国家称为“责任周期”,重要的是在变量如何产生电力。例如,50%的关税周期意味着一半的脉冲在高状态而另一半是低状态。如果高的信号是5伏低是0伏,然后将输出电压为2.5伏特。由于总脉冲时间常数,将导致25%的关税循环脉冲在高状态的四分之一的受访者中,有四分之三的它将处于低状态。这将给你一个1.25伏特的输出。通过改变工作周期,可以改变输出电压。

PWM控制权力的数字是一种非常有效的方法。尽管许多PWM电路是使用不同的计时芯片构建的,也有微处理器芯片的PWM输出。PWM功能内置电脑的cpu可以极大的帮助在控制变速风扇马达或发光二极管。在led灯的情况下,例如,他们是非线性电流时,不会产生50%的光只有50%的电流。这使得LED更加难以控制通过改变电流,而使用PWM,相反,将更多的线性控制光水平。接下来,我们将看看一些想法如何布置单片机PWM电路。

使用约束管理器来控制你的力量路由宽度是一个很大的帮助。

PWM控制器布局的考虑

安排从单片机PWM电路布局其他类型的相似功率电路印刷电路板;负载设备应该位于靠近PWM输出阻抗降到最低。平面布置图提前放置重要的是充分利用冷却风扇,确保更大的组件不阻止空气的流动控制器或其他低调的组件。还确保隔离从其他敏感电路和PWM电路,尽可能避免路由其它电路在PWM电路。使用内部地面飞机当作挡箭牌其他信号层也是一个好主意。

也许最重要的是要确保你使用的是最先进的PCB设计系统可用在设计PWM或其他复杂的数字电路。OrCAD PCB设计者示意图,布局和香料工具需要完成工作正确的第一次。此外,OrCAD约束管理系统,您将有更多的控制你的设计路由的权力网脉宽调制电路。

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