1、“.....此板采用的是。的接口电路如图所示。图接口电路调理板电路设计本课题中,信号调理电路板就是接受来自传感器及编码器信号的电路板,该电路板将采集的信号转换成控制板能够直接识别的信号后,送给控制板进行处理。电流采样调理电路设计电流检测就是实时检测三相交流异步电机的定子电流,将定子电流转化成控制板所能识别的数字信号。在矢量控制系统中,定子电流的精度和实时性是整个控制系统精度的关键,因此控制系统对定子电流的检测对精度和速度的要求非常高,在本课题中采用莱姆公司系列的霍尔电流传感器进行电流的检测。在此,电流采样调理电路选取了运算放大器,采用了双减法进行电流采样。该芯片是公司用先进的工艺制造具有输出能力满电源输出幅度的高性能四运算放大器,它比目前常用的运放有更好的噪声功耗和输入失调电压性能。所具有的低噪声和高输入阻抗非常适宜用于诸如电压电流传感器之类的小信号的计算放大......”。
2、“.....第路以互感器输出电压减去互感器采样结果的中值参考电压,再线性放大到采样所要求的电压范围。第二路则用中值参考电压减去来自互感器的输出电压,同样也线性放大到采样所要求的电压。当输出电压大于中值参考电压时,的输出端为的正电压,在此采用二极管使电流不能注入到运放中,这样第二路运放不能输出负电压,而是钳位在当互感器输出电压值小于中值参考电压时,的输出为正电压,同样可以采用二极管使第路运放不能输出负电压,钳位在。这样,在个正弦周期内的时刻只会有路信号输出的电压。两路输出中只有路输出值有效,但可以通过编程区分出有用信号。此外,的采样电压通道允许电压输入范围是,因此需要加入两个稳压二极管,对运放输出电压进行限幅。相电流信号的采样调理如图所示。由于本课题的伺服电机三相绕组采用星形接法,因而只需要对两相电流进行采样,第三相电流可以通过简单的计算获得。在本设计中......”。
3、“.....两相电流采样就需要路通道,那么片就可以满足需求。在控制板上,的和作为两相定子电流的输入引脚。电压采样调理电路设计在本课题中,功率驱动器的逆变部分选用集保护电路和功率开关于体的智能功率模块。内具有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到数字控制板的进行处理。直流母线电压的大小与系统的安全直接相关,在每个中断周期检测直流电压大小很有必要。所以为了保证系统的安全可靠,逆变器直流侧的直流母线电压也是信号采集板必须进行采集的个输入量。此外,在不考虑逆变器死区效应的情况下,交流侧电压可由直流电压和开关状态信息共同得到。采样调理电路如图所示。原理图和库信号检测电路图电流采样调理电路原理图和库信号检测电路图电压采样调理电路本系统中的电压传感器选用了北京莱姆公司的霍尔电压传感器,将霍尔元件串个电阻再并接到直流电压上,通过控制板上的来检测霍尔元件感应的电流......”。
4、“.....在信号输入到之前,使用两个瞬态电压抑制二极管把输入信号钳位在之间,然后进入控制板的采样通道。控制板设计完成了原理图的设计之后,需要将其转换为。这个过程为制作封装,添加封装,元器件的布局,布线,最后制板。本课题中的原理图设计和板设计都是在环境下进行的。封装的制作可以根据提供的封装制作向导设计。也可以自行通过使用游标卡尺得到元件的实际尺寸,或者根据数据手册中的实际尺寸来设计封装大小。在前期设计原理图时,已经对所有的元器件按照各自的资料进行了封装的设置。本设计中,所有的贴片式芯片的封装均为自行按照其数据手册中的封装形式进行设计。在自行设计封装的过程中,加入了些实际经验,如在引脚的设计上对于些贴片式元件,在安全间距的允许范围内将焊盘设计稍微比实际尺寸长些大些,这样主要是为了在焊接的时候留有余量。此外,在设计的时候定要注意引脚的设置,尤其是些特殊引脚的标号......”。
5、“.....以及镜像的差别等。在对所有元器件添加完封装之后,需要进行元器件的布局以及布线设计。布局随着电子元器件的小型化及封装密集化,有必要采用多层印刷电路板,单独设置层数字地。无论是大面积地,还是地网,其效果都不如专门的地层。而且在布线的时候采用地层,省去了大量器件管脚接地的工作量。单独设置的电源层也有利于电路板元器件的布放。但应该注意的是,在布孔布线时应考虑通孔焊盘或过孔会将地层打断,过多的通孔会影响地层的抗干扰效果。本课题中控制板的设计采用了六层板的元器件布局结构及布线策略,以便于安装调试检修和散热,又可以降低电磁干扰的可能性及系统环路产生的噪声。六层板的设计使得该在尺寸噪声和性能方面都具有优势。在添加了所有的封装以后,将原理图转换为板,这时候需要进行板上各种元器件的布局。为了使控制板获得最佳性能,元器件的布局至关重要。最好能根据原理图,按照定的流程顺序来防止元器件漏排......”。
6、“.....要进行和器件的布局。接着要慎重考虑走线空间,按功能独立的原则放置其他的元器件。最后再考虑排针的放置。结合以上布局再考虑六层的尺寸。该控制板在布局设计中所要注意的事项有为了减小传输线对信号质量的影响,高速信号走线应尽量短。和为高速器件,应该将其与尽量靠近。本设计中,为提供时钟,由提供时钟。由于输出的频率非常高,所以将与之间距离要尽量靠近,与之间的距离也要尽量近电源的位置需要慎重考虑,因为电源芯片发热量很大,应优先安排在利于散热的位置,要与其他元器件隔开定距离。利用在器件下面敷铜来进行散热处理注意在控制板底层不要放置发热组件对于时钟片选和总线信号,应尽量远离线和接插件。系统的时钟输入,很容易受到干扰,对它的处理非常计共需四组驱动电源,上三桥独立使用路电源,下三桥共用路电源。每路驱动电源之间应相互隔离,以避免噪声干扰。每组与地之间接的滤波电容以滤去共模噪声,提高电源的抗干扰能力......”。
7、“.....当负载变化时可使直流电压保持平稳。为了增大电容量,改善滤波效果,先将两个电解电容器并联成组,然后再将组电容器串联起来。由于每个电容器的电容量不可能绝对相同,尤其是电解电容器,其电容量的离散性较大,若干个并联以后,组电容器的电容量之间的差异是比较明显的串联以后,个电容器组上的电压分配将是不均衡的,这将导致组电容器使用寿命的不致,因此在两个电容器组的两端分别并联电阻值相等的均压电阻和。直流电源端加吸收电容,可以抑制开关噪声。为压敏电阻,可以防止浪涌电压的瞬态冲击,以保护昂贵的。系统设计中在保证驱动信号不受干扰的情况下让低压控制电路尽可能地远离功率电路,以保证低压地信号不受到电磁辐射和耦合。电路板布局设计高速信号布局系统中与之问是主要的高速数字信号线,所以器件之间的距离要尽量近,其连线尽可能短,并且直接连接。因此,为了减小传输线对信号质量的影响,高速信号走线应尽量短......”。
8、“.....数模器件布局变频调速系统中大量应用了的数字器件和数字模拟混合器件,所以要将数模分开布局。模拟信号器件尽量集中,使模拟地能够在整个数字地中间画出个独立的属于模拟信号的区域,避免数字信号对模拟信号的干扰。对于些数模混合器件,如转换器,传统上将其看作模拟器件,把它放在模拟地上,并且给其提供个数字回路,让数字噪声反馈回信号源,减小数字噪声对模拟地的影响。时钟的布局时钟布局对于时钟片选和总线信号,应尽量远离线和接插件。系统的时钟输入,很容易受到干扰,对它的处理非常关键。要始终保证时钟产生器尽量靠近芯片,使时钟线尽量短。时钟晶体振荡器的外壳最好接地。退耦布局退耦布局为了减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲,对集成电路芯片加退耦电容,这样可以有效地去除电源上毛刺的影响,并减少在上的电源环路反射。加退耦电容可以旁路掉集成电路器件的高频噪声,还可以作为储能电容......”。
9、“.....合理布线遵循走向合理原则。如输入输出交流直流强弱信号高频低频以及高压低压等电路,走线应尽可能分开。数字电路与模拟电路要分开走线遵循屏蔽规则。高频或关键信号如片选读和写信号的走线以及下载线串口线和小电流信号的布线最后采用包地线的方式采取屏蔽措施以防止受干扰。对于关键的信号,可在焊盘的根部加上拉或下拉电阻及滤波电容以提高其抗干扰能力遵循阻抗匹配规则,走线宽度不能突然增大或缩小遵循串扰分析和控制规则。信号线之间不能有铰链,对于双面板,正反两面不要走平行线,高频信号线更应如此晶振电容时钟发生器光耦以及继电器等容易受干扰的元件下方,包括电路板的正反两面,禁止走线,以避免电路无法正常工作或误动作。软件抗干扰技术离散信号的采样和滤波工程控制中的离散信号常会受到干扰,比如按键控制信号霍尔传感器脉冲信号旋转编码器脉冲信号等。为了准确地获得真实信号......”。
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