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电子电路设计大年夜神养成计划(三)FPGA控制系统篇_电子元件_电流

落叶飘零 2024-11-05 15:44:20 0

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一、电子电路干系知识先容

电子电路怎么识图?

电子电路设计大年夜神养成计划(三)FPGA控制系统篇_电子元件_电流 科学

1、要理解每个电子电路中电子元件的用场以及浸染,电子电路是由很多个电气原件和一定的设计规律设计的,以是必须先理解每个电子元件的浸染。

2、理解每个电子元件的电气符号,电子符号就像每个电子元件的眼睛,只有你认识电子元件符号了,知道这是什么电子元件了,知道它起什么旁边了,才能逐步的看懂电子电路。

3、学会丈量电子元件的好坏,会判断电子元件,当你不清楚不是很确定这是什么电子元件是,根据你自己的履历去丈量通断,然后再去根据你自己的履历去判断它准确的是什么电子元件。

4、理解电子电路的设计选择,电路设计都有一定的规律,这个规律可以使你少走弯路,也可以使电路大略明了,只有理解了电路设计的规律,维修丈量起来才能更轻松,以是学会理解电路设计规律是必须的。

5、拥有一定的维修思路,有时候思路很主要,思路不对,努力空费,思路准确了,才能更直不雅观的大概判断电子元件,以及电路问题的以是之处。

学会以上几点,你就可以轻松去理解电子电路以及看懂电子电路图。

第一点,每个元件浸染,如果像深入理解看元素周期表,每个元件都是不同的材料,每种不同的材料发生不同变革,但条件见告你别乱用放射元素,小心生命危险,特殊是高压系列,别乱实验,由于每个实验都有科学去世,而且还有批量去世亡,一样平常放射性不会民用,在医学,军工,企业。

第二点,混搭浸染。
我们知道每个元件的浸染,那么我们要改变电的方向,电的波形,互换紧张用于高压脉冲,打个比方便是:冲刺用脚窜门一个周期一个脉冲。

如果没有脉冲我们是无法启动马达的,那得用多大的电压。
脉冲互换电用场,XY 光射线,激光切割机,超频旗子暗记塔等等都用到脉冲。

以是混搭浸染便是这意思,我们明白了一个两个元件的浸染,后面自己动手开始来 4 个,8 个,16 个,32 个,64 个不等元件组装繁芜的电路图,目标就把扬声器播放音乐无杂波,什么中心折衷器模块,偏振器模块,统称检波,这些我们在掌握音板上有调试的,有时候声音高低都可以掌握,由于每个人的声音都有波形措辞上颠簸比较繁芜,以是就检要这些波,以是叫检波器,不然表面有风的声音等等,为何发话器要离那么近是不是。

二、FPGA 掌握系统电子电路设计方法先容

这部分将紧张先容基于现场可编程门阵列及 EDA 方法学的永磁无刷直流电机掌握系统的电子电路设计。
FPGA 是一种高密度可编程逻辑器件,其逻辑功能的实现是通过把设计天生的数据文件配置进芯片内部的静态配置数据存储器来完成的,具有可重复编程性,可以灵巧实现各种逻辑功能。

与 ASIC 不同的是,PCA 本身只是标准的单元阵列,没有一样平常 IC 所具有的功能,但用户可以根据须要,通过专门的布局布线工具对其内部进行重新编程,在最短的韶光内设计出自己专用的集成电路,从而大大提高了产品的竞争力。
由于它以纯硬件的办法进行并行处理,而且不占用 CPU 资源,以是可以使系统达到很高的性能。
这种新的设计方法可以把 A/D 接口、驱动器接口、通信接口集成在一块芯片上,同时在算法上完成位置、速率乃至电流算法,从而实现真正的片上可编程系统(SoPC)。
这将成为下一代高性能伺服掌握器集成化设计的一个趋势。

下面针对永磁无刷直流电机模块化设计的思想,先容基于 FPGA 的掌握系统的电子电路设计方法,其掌握系统构造如下图所示。

电路由电源模块,电压转化模块,FPCA 模块,驱动电路模块,斩波电流、电压检测模块,绕组电流检测模块,A/D 模块,通信模块,外扩存储器模块等部分组成。
斩波器电感电流检测电路如下:

永磁无刷直流电机电枢电流检测旗子暗记调理电路和 DC/DC BUCk 变换器输出电压检测旗子暗记调理电路如下所示:

首先,由 FPGA 产生 5 路 PWM 波,个中 3 路用于永磁无刷直流电机换相,1 路用于斩波,另 1 路用于再生能耗调节制动电流。
三相换相 PWM 经驱动电路掌握电机的换相,这 3 路 PWM 只用于换相不进行调制,由斩波环节进行调制。
电机绕组电流经求偏、放大、滤波通过 A/D(ADS7864)转换进人 FPGA(XC3S200),经 PID 调节器掌握电流环;同样,斩波电压电流经滤波通过 A/D 转换也进人 FPGA。
图 2 所示为 FPCA 的最小系统电路,XCF02S 为 FPGA XC3S200 的配置芯片,TPS767D325 是电源芯片,将+5V 电源电压转换为+2.5V 和+3.3V 供给 FPGA,电源芯片 LM317 将+5V 电源电压转换为+1.2V 供给 FPGA;FPGA 的时钟选为 50MHz,晶体振荡器为 50MHz 有源晶振,输出的时钟旗子暗记电压的高电平为+3.3V。

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