电子产品开发中如何设计电源电路?

电子产品开发之电路电源模块

电子产品开发中如何设计电源电路?

 

作为电子产品开发公司,也会遇到一些电源设计不合适的情况,下面用实例跟大家分享设计电路电源设计时,我们的队员遇到的哪些问题,以及如何解决电源模块不匹配的。

 

最近我们承接了一个项目,开发一个关于心理测试监测的仪器。因为涉及保密协议,不便上传电路原理。这款电子产品的电路功能包含语音报警、误操作爆破发声、限时操作等等。

 

因为项目比较急,我们的工程师也是刚涉足开发领域。难免会在电路设计上存在一些不合理。一开始供电都是采用购买的可调电源。因为可调电源是根据输出自动匹配电源电流。所以一开始的时候测试,没有任何问题,设计电源的时候采用的是LM7805,外部供电是12V。

 

后来打样了PCB板,发现十个电路板里有个别的语音播报有杂声,且声音越大,杂声越多。且把12V电源电压会被下拉到5V,而且电流也往下落,输出功率明显供应不够,使之后面电路工作不正常,由于功率不够单片机也会出现一直重启的现象。

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下面是我们这位工程师分析的情况,有以下几点:

  • 电源电压加不上去,也就是电压会跌落。因为输出电流供应不足,就把电压拉低去补偿电流(功率一定),现象是电压被拉低。同时检查是否有短路的情况或者储能电容有没有焊接好,LM7805有没有焊接好。

 

  • 电源的电流被拉低后,同时伴随LM7805芯片在工作一段时间后发热,因为电压被拉低,所以此芯片的能源转化效率低,导致供应电流减小,因此输出的功率缓缓下降。

 

  • 最终原因是自己的电路图设计的有问题。因为从12v到5v,LM7805承担着散热的功耗比较大,所以发热严重,使之不能正常工作。

 

解决方式:

把LM7805卸掉,换一个LM2596D的电源芯片模块,提高其转化效率和带负载能力,增加散热片。

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合肥融宇电子公司对客户的产品质量非常重视,要求快速解决此问题,经过这位同事连夜加班修改,最晚的时候加班到凌晨2点。没办法,谁让顾客是上帝呢。好在问题已经解决,也通过了大量的测试。

 

以上问题已经解决,虽然是一个小小的电路电源选择的问题,但是我们再刚涉足电子产品开发领域的时候,还是很容易犯的错误。经常没有分析整个电路模块,也没有根据整体电路的特性来确定电源芯片的选择。

 

那么当我们做电子产品开发时,如何决定电源电路呢?

 

  • 做电路设计时要根据电路计算出最大电流和电压。同时做好电源电路保护,像过流电路、短路保护、过压保护电路等等。
  • 根据电路计算的结果得出整体电路所需要的最大功率值。我们所选的电源电路供应功率至少低于70%的效率满足整体设计电路的最大功率值。
  • 注意所选的电源电路会不会对整体电路产生干扰。
  • 绘制PCB时要注意我们的走线宽度能够承载电流供应(大电流的PCB走线不能太细)。
  • 注意发热期间的散热问题。

 

在设计电子产品开发环节中,电源电路设计是很重要的环节,以上只是大体的建议和说明,具体还要根据自己设计的电子产品,合理的设计电源电路。简单的电源电路可以采用购买电源芯片的方式,或者直接购买电路模块,但是复杂的电源电路,比如电子镇流器、LED恒流源,涉及的内容就非常多,也非常复杂了。

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