沒電?什么嵌入式系統都跑不了!(嵌入式硬件之電源模塊)
寫在前面:
對於一個嵌入式硬件系統來說,電源模塊設計是重中之重,電源的好壞直接影響嵌入式硬件系統的可靠性。
設計供電電源應該考慮的因素包括輸出的電壓、電流,輸入的電壓、電流,安全因素,電磁兼容與電磁干擾,體積限制、功耗限制以及成本限制等。
但這些我們今天都不講,哈哈哈哈!
今天先帶大家入個門,最起碼看完這篇博客,大家能對電源模塊有個大致了解,以及會看簡單的電源模塊的電路圖,知道某些電子元件的作用是什么。
正文:
電源樹
首先要給大家提一個概念——電源樹。
根據估計的電流,以及各電壓等級電流的分配,繪制更加形象直觀的樹狀圖。

說白了就是一個硬件系統,不同的電路元件需要的工作電壓是不一樣,但整個系統的輸入電壓只有一個,所以就要從這唯一的輸入(一般是12V或者24V),轉化成可供處理器和各個外設使用的電壓(常見的有5V、3.3V、1.8V)。
簡單分類
人們總喜歡給周圍的事物分類,按照分類標准不一樣,分出來的結果也各不相同,電源電路這塊也是,但萬變不離其宗,不管標准怎么改,無非是交流(AC)和直流(DC)之間的愛恨情仇。
可以大致分為一下四種:
AC到DC
交流到直流,最常見的就是各種家用電器,大家都知道接入電網的是220V交流電,而家用電器大多是直流。
AC到AC
交流到交流,比如隔離變壓器,老家牆外邊就有一個(我去給大家拍一張),防止220V直接和地連。

DC到AC
直流到交流,這一類屬於逆變器
像太陽能發電板,把太陽能轉換成的直流電轉成交流以供使用;
或者變頻冰箱與空調,一般是把AC轉到DC再轉到AC,因為在直流的時候,改變頻率是很簡單的。
DC到DC
大家常見的各種12V轉5V、3.3V、1.8V的電路,用於驅動CPU和各種外設。比如低壓差的LDO和開關電源等。


當然還有很多的大家常見的電源電路,比如Buck降壓電路、開關式的等,以后有機會我會分開一點一點給大家講。

看圖說話
一般一個直流電上來之后,會經過以下的一些處理:浪涌防護EMS、濾波電容EMI、過流保護,防反接。
防過流保險絲

浪涌防護EMS
用的是TVS。
共模電容

通過電容到地。
差模電容

進來的信號相反。
結語
上面這些可能連入門都談不上,只能算是有個大致思路,以后碰到各種各樣的電源電路可以往里塞,慢慢的去填充。
而且在寫的時候,回想着在學校參與的那幾個項目,真真的覺得:我們好像一直在抄電路。
老產品的電源樹直接拿來用,現成的成熟產品電路,拿來吧你。
雖然項目最后結項了,雖然產品測試合格了,但誰知道之后會不會出現什么突發情況呢?
沒走的路,最后會走三遍。
希望我能把這句話牢記在心!也送個大家,對自己負責,也是對他人負責。