嵌入式系統(tǒng)在電源設(shè)計中的運用

　　3.1 調(diào)試的內(nèi)容及步驟

　　一個比較大的嵌入式系統(tǒng)硬件電路，應(yīng)該分模塊進行焊接、調(diào)試，避免遇到問題時無從下手檢查。由于系統(tǒng)中每個電路模塊都需要接入輸入電源，如果電源輸入不當，則會使輸出結(jié)果不正確甚至燒壞集成電路，因此應(yīng)該首先安裝、調(diào)試系統(tǒng)電源模塊。系統(tǒng)電源電路模塊的成功調(diào)試是整個硬件電路調(diào)試成功的關(guān)鍵。

　　依據(jù)電路圖焊接好元器件之后，仔細檢查元器件是否焊接有誤，電路板是否存在虛焊或焊渣短路等現(xiàn)象，檢查無誤后進行上電調(diào)試。由直流穩(wěn)壓電源發(fā)生器輸出電源接入系統(tǒng)電源模塊的輸入端口（POW1），輸入電源Vin調(diào)為＋6 V，用示波器檢查系統(tǒng)電源的1.8 V、3.3 V、5 V輸出端口，沒有電壓輸出。斷電重新檢查電路，發(fā)現(xiàn)電解電容C6已經(jīng)被燒成黑色，原因是C6的正負極性接反了。換了新電容焊接正確后上電調(diào)試，1.8 V、5 V電壓輸出端正常，而3.3 V電壓輸出端電壓不到3 V。查看穩(wěn)壓芯片LM2576的數(shù)據(jù)手冊之后，調(diào)節(jié)輸入電源Vin，同時檢測三組系統(tǒng)電源的電壓值，當三組電源輸出正確時，輸入電壓Vin的值為6.7 V左右。由于本控制系統(tǒng)的負載電流大約是3 A，因此在電路中加入負載電流為3 A的負載電阻，以此來測試系統(tǒng)電源的穩(wěn)定性。經(jīng)過調(diào)試，電容、電感等元件發(fā)熱正常，輸出電壓值正確。至此，系統(tǒng)電源模塊調(diào)試成功。

　　接下來逐步安裝、調(diào)試其他模塊電路。每安裝一個模塊就上電檢測，主要檢測系統(tǒng)電源電壓以及該模塊的輸入電壓、輸出結(jié)果是否正確。當把整個系統(tǒng)硬件電路安裝好之后上電調(diào)試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電源不穩(wěn)定，即直流穩(wěn)壓輸入電源經(jīng)常掉電，致使系統(tǒng)電源工作不正常。由于系統(tǒng)電路比較多，檢查比較困難，問題一直沒有解決。在多次上電檢測、調(diào)試之后，發(fā)現(xiàn)電路中的一個電壓（升壓）轉(zhuǎn)換器冒煙--芯片被燒焦了。仔細查閱該芯片的數(shù)據(jù)手冊，發(fā)現(xiàn)該芯片型號弄錯了，正負反饋電壓引腳接反。把該芯片拆除之后，系統(tǒng)電源工作正常。

　　3.2 調(diào)試結(jié)果分析

　　對系統(tǒng)電源調(diào)試以及整個系統(tǒng)硬件電路的安裝調(diào)試過程進行分析，結(jié)合在安裝、調(diào)試過程中碰到的問題，得出以下結(jié)論：

　?、?上電時如果沒有太大把握，可考慮使用帶限流功能的可調(diào)穩(wěn)壓電源，將穩(wěn)壓電源的電壓值慢慢往上調(diào)，檢測輸入電流（電壓）及輸出電壓，直到輸出電壓滿足要求。

　?、?當調(diào)試比較大的系統(tǒng)電路時，應(yīng)先安裝、調(diào)試系統(tǒng)電源，調(diào)試成功后再逐步安裝調(diào)試其他模塊。每安裝好一個模塊就上電測試，確保無誤后再調(diào)試另一個模塊。

　?、?貼片電阻、電容器的基片大多采用受碰撞易破裂的陶瓷材料制作，而貼片式集成電路的引腳數(shù)量多、間距窄、硬度低，極易造成引腳焊錫短路、虛焊等故障，因此在拆卸、焊接時應(yīng)掌握控溫、預(yù)熱、輕觸等技巧。

　?、?在進行電源模塊調(diào)試之前，必須仔細檢查元器件安裝是否有誤，用電壓表檢測電路是否存在虛焊或者焊渣短路等現(xiàn)象，確保電路的正確性，避免燒壞元器件。

　　4 結(jié)語

　　嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計與調(diào)試是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計成功的基礎(chǔ)，而硬件電路中電源電路的設(shè)計與調(diào)試則是系統(tǒng)硬件調(diào)試成功的關(guān)鍵。本文從實際應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合在焊接機控制系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計與調(diào)試過程中碰到的一些問題，分析討論嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計與調(diào)試方法。