嵌入式系统在电源设计中的运用

　　3.1 调试的内容及步骤

　　一个比较大的嵌入式系统硬件电路，应该分模块进行焊接、调试，避免遇到问题时无从下手检查。由于系统中每个电路模块都需要接入输入电源，如果电源输入不当，则会使输出结果不正确甚至烧坏集成电路，因此应该首先安装、调试系统电源模块。系统电源电路模块的成功调试是整个硬件电路调试成功的关键。

　　依据电路图焊接好元器件之后，仔细检查元器件是否焊接有误，电路板是否存在虚焊或焊渣短路等现象，检查无误后进行上电调试。由直流稳压电源发生器输出电源接入系统电源模块的输入端口（POW1），输入电源Vin调为＋6 V，用示波器检查系统电源的1.8 V、3.3 V、5 V输出端口，没有电压输出。断电重新检查电路，发现电解电容C6已经被烧成黑色，原因是C6的正负极性接反了。换了新电容焊接正确后上电调试，1.8 V、5 V电压输出端正常，而3.3 V电压输出端电压不到3 V。查看稳压芯片LM2576的数据手册之后，调节输入电源Vin，同时检测三组系统电源的电压值，当三组电源输出正确时，输入电压Vin的值为6.7 V左右。由于本控制系统的负载电流大约是3 A，因此在电路中加入负载电流为3 A的负载电阻，以此来测试系统电源的稳定性。经过调试，电容、电感等元件发热正常，输出电压值正确。至此，系统电源模块调试成功。

　　接下来逐步安装、调试其他模块电路。每安装一个模块就上电检测，主要检测系统电源电压以及该模块的输入电压、输出结果是否正确。当把整个系统硬件电路安装好之后上电调试，发现系统电源不稳定，即直流稳压输入电源经常掉电，致使系统电源工作不正常。由于系统电路比较多，检查比较困难，问题一直没有解决。在多次上电检测、调试之后，发现电路中的一个电压（升压）转换器冒烟--芯片被烧焦了。仔细查阅该芯片的数据手册，发现该芯片型号弄错了，正负反馈电压引脚接反。把该芯片拆除之后，系统电源工作正常。

　　3.2 调试结果分析

　　对系统电源调试以及整个系统硬件电路的安装调试过程进行分析，结合在安装、调试过程中碰到的问题，得出以下结论：

　　① 上电时如果没有太大把握，可考虑使用带限流功能的可调稳压电源，将稳压电源的电压值慢慢往上调，检测输入电流（电压）及输出电压，直到输出电压满足要求。

　　② 当调试比较大的系统电路时，应先安装、调试系统电源，调试成功后再逐步安装调试其他模块。每安装好一个模块就上电测试，确保无误后再调试另一个模块。

　　③ 贴片电阻、电容器的基片大多采用受碰撞易破裂的陶瓷材料制作，而贴片式集成电路的引脚数量多、间距窄、硬度低，极易造成引脚焊锡短路、虚焊等故障，因此在拆卸、焊接时应掌握控温、预热、轻触等技巧。

　　④ 在进行电源模块调试之前，必须仔细检查元器件安装是否有误，用电压表检测电路是否存在虚焊或者焊渣短路等现象，确保电路的正确性，避免烧坏元器件。

　　4 结语

　　嵌入式系统硬件设计与调试是嵌入式系统设计成功的基础，而硬件电路中电源电路的设计与调试则是系统硬件调试成功的关键。本文从实际应用出发，结合在焊接机控制系统中嵌入式系统电源的设计与调试过程中碰到的一些问题，分析讨论嵌入式系统电源的设计与调试方法。