PCB新聞 - 為什麼在PCB上使用蛇形佈線？

系統硬體架構

作為數位 印刷電路板 電晶體科技日趨成熟, 數位信號, 數位電路在應用中越來越大, 同時顯示的比例, 越來越多的優點：便於電腦處理控制, 减少訊號干擾, 提高抗干擾能力, 易於調試, 也有助於診斷, 插入等容錯技術. 隨著嵌入式處理器主頻的提高, 片內控制功能的增强以及頻率和PWM波形的進一步改善, 可以改進電源控制系統的集成.

該電源對輸出電壓和電流訊號進行採樣、PID控制，輸出PWM波形後調整輸出電壓。 輸出電壓通過對大容量鉭電容器進行充放電，為電鍍提供穩定的高壓和大電流輸出。

該系統包括PID控制器、PWM輸出、AD採樣，構成單閉環系統。 前端3相交流電源輸入到開關電源整流模組，整流模組在整流和濾波後輸出穩定的直流電壓。 直流電壓直接輸出到IGBT模塊。 高AD轉換器將輸出電壓和電流訊號從類比信號更改為數位信號，為數位PlD操作提供S3C44BO。 經過PID控制操作後，S3C4480將PWM輸出到IGBT，形成閉環系統，以控制電壓和電流的穩定輸出，從而實現開關電源的控制系統。

對於PID操作和PWM波輸出模組，要求更高。 通過計算和檢驗，我們從SAMSUNC中選擇了S3C4480，這是一款基於ARM7TDtMI架構的32比特CPU，計算速度高達59MIPS。 其具體功能和特點如下：

計算速度高達59 MIPS，完全滿足複雜PID控制器的實时性要求。

16比特計时器，高達0.03ms PWM脈衝波，死區功能；

多達8個外部中斷源可以實时響應系統外部故障資訊。

內寘嵌入式LCD）控制器，並具有DMA通道，囙此可以在LCD上實时顯示電壓和電流值；

多達71條通用10埠線路，便於擴展外部介面；

嵌入式lIC介面控制器可以將系統資訊保存在EEPROM中，供系統操作員參攷。

內部看門狗功能可使系統在軟件或硬體出錯時自動復位，確保系統安全正常運行；

兩個非同步序列介面（UART）可以輕鬆實現與主機的通信；

可擴展大容量存儲為軟件提供了足够的空間。

首先，系統採用觸控式螢幕和LCD作為人機界面。 S3C44BO內寘集成液晶控制器，可支持高達320*240分辯率、256色sTN-LCD），並通過DMA通道與CPU相連，可以快速、動態地顯示彩色圖形，取代了製造商傳統的5L系列單片機和LED數碼管的人機界面，使工人操作更加方便。 S3C44BO外部GPIO介面，提供錶1中列出的各種外部訊號。

8外部中斷，以滿足對過電流、過壓、缺相、過熱和其他特殊情况的立即停機響應。 S3C44BO具有外部記憶體介面，通過擴展閃存SST39VF160和SDRAM HY641620，確保數位控制系統有足够的空間保存和運行程式。 由於1/1000的設計要求，我們沒有選擇S3C4480 IOBIT-ADC，而是選擇了AD7705，一種雙通道168IT–³1–136；‘ADC，並通過SIO同步埠與CPU連接。

2 PWM控制原理

採樣控制理論中有一個重要結論：當對慣性環節施加相同衝擊和不同形狀的窄脈衝時，效果幾乎相同。 PWM控制科技是基於理論的結論，對電晶體開關器件的導通和關斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等且脈寬不相等的脈衝，用這些脈衝列代替正弦波或其他所需的波形，並根據一定的規則對每個脈衝寬度進行調製。

在該系統中，PWM波形由CPU S3C4480的時鐘計时器0輸出埠T0UTO輸出。 由於需要30 kHz PWM波的輸出頻率，囙此，通過設定TCFGO和TCFGl的寄存器，4比特除法器設定為O。5，預設寄存器設定為L，計數比較寄存器TCNTB0設定為1000。 這樣，當S3C4480的主頻為66MHz時，TOUT0輸出的PWM波頻率為30 KHz。 當計时器0啟動時，每當TCNTB0的值與計时器的降計數器值相同時，計时器控制PWM波電平改變。 囙此，TC-NTB0的值可以控制PWM波的占空比，新增或减少1，然後PWM輸出的占空比新增或减少千分之一，從而達到千分之一。 圖2是輸出PWM波形圖。 我們可以看到，TOUTO通過專用計时器輸出的PWM波形非常好。 測試後，上升沿和下降沿均處於NS水准。