产品电源设计全过程剖析

1产品电源设计过程1系统级电源框图设计  系统级的电源设计,主要从整个系统的功能、产品的应用场合、开发周期、性价比等整体出发,综合评估系统前级、板内功能模块、对外供电接口、通讯接口、数据采集接口等对电源的需求及相应需达到的防护等级。在实际的工程应用中,市场机会稍纵即逝,往往留给产品的开发周期都很短,从产品的可靠性出发,系统级的电源设计,通常都尽量采用成熟的模块化电源来设计,降低风险,使产品尽早面世,占领市场。图3.4工控系统应用框图  以如图3.4所示的工控系统应用为例进行说明,系统较为复杂,包括了多种信号的数据采集、CAN、RS-等现场总线、板内要求双电源供电的运放、电机驱动等多种功能。每个功能模块,对电源的要求都有所不同,且整个系统对EMS的要求达到工业四级。2产品功能框图设计  以一个工业现场使用的数据集中器为例,该系统使用M邮票孔核心板,系统采用12V~24V供电,需要隔离的RS,隔离CAN总线通信,画出系统框图,如图3.5所示。图3.5数据集中器系统框图3各电源电压的功耗估算  客户需求和功能框图确定以后。按照图6.2将对各器件的供电分类,计算出各电压的电流。表3.1电源电流计算表模板  以表3.1为模板,列出系统中用到几种电压,作为列标题。将耗电模块作为行标题,将系统中不耗电的部分去除,例如DB9插座,RJ45插座,JTAG接口等连接器。使用Excel表格建立如表6.2所示的表格,以方便电流的计算和排序。  以集中器的设计为例,各模块的电流消耗主要以查询数据手册为准,同时加以估算的手段进行填表。在绘制PCB时,PCB设计人员就可以根据模块消耗的电流,对大功率的模块进行特别


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