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工程师必学:怎么运用示波器调试电源固件

依本人之见,示波器是调试模拟电源的最好工具,对于数字控制电源而言也是如此。通过代码进行单步执行不是一个可行的办法,因为这很容易烧掉

依自己之见,示波器调试模仿电源的最好东西,关于数字操控电源而言也是如此。经过代码进行单步履行不是一个可行的办法,由于这很简略烧掉 FET。但是,数字体系的应战在于许多信号在芯片内部消失。敬请运用UCD3138 PFC EVM 用户攻略,这里有几个可演示固件操控 PFC 的方框图实例。

首先是芯片外部硬件中所产生状况的原理图:

您能够看到固件外部仍有可运用示波器进行监控的模仿信号。别的,您是否注意到方框底部输出的信号?这些信号将进入UCD3138数字操控器并由固件处理,请看下图。

方框中的每个箭头都代表一个经过下面所述办法送出到器材引脚并由此送到示波器的内部信号。但始于 COMP_D、E 及 F 这 3 个比较器的信号在外,它们全都是代表变量的“模仿”信号。

用于送出信号的两种简略办法:

  1. 关于“模仿”值来说,应将信号发出到 PWM 引脚上,或许会选用简略的 RC 滤波器;
  2. 关于内部事情以及比较器信号等数字信号而言,应衔接 I/O 线路。

我把这种办法叫做“仪器检测代码”。关于需求同步考虑固件状况和外部模仿信号状况的电源来说,这种办法十分有用。

在开发前期 PFC 代码时,仪器检测代码关于答复一些重要问题具有不可估量的作用。关于模仿值来说:

  • ADC 是否真的在正确读取 AC 线路电压?(ADC07、ADC08)
  • AC 周期内电流环路上输入差错的波形是什么?(Fe0)
  • 慢电压环路的输出是什么?是否有噪声?(PI(Gv))
  • 慢电压环路的积分项在输入与输出瞬态过程中起什么作用?(内部 PI(Gv))

而关于 I/O 引脚而言:

  • 在瞬变过程中慢电压环路何时进入非线性形式?
  • 针对用于进行瞬态处理的慢电压环路供给的高档算法作用怎样?
  • 咱们何时检测功率损耗逻辑中的功率损耗?
  • 咱们何时检测 AC 半周期的完毕?

这些实例来自 PFC,但许多年来我在各种场合都应用过这些办法,重新器材上的芯片调试到调试扫除出产过程中固件呈现的新问题,都有测验。

TIUCD3138上的 PWM 引脚(咱们称其为 DPWM)支撑 2MHz 的脉冲频率以及 250psec 的脉宽分辨率。这可供给满足的带宽和分辨率来选用简略 RC 滤波器外部监控固件内部的大部分信号,然后可滤出脉冲。

有时候在真的需求详细信息时,我就捕获原始 PWM 脉冲,并对每一个进行丈量,以取得逐一样片信息。我之所以引荐这种办法,是由于便于在固件中增加失调与缩放功用,以便针对感兴趣的信号波幅运用 PWM 规模。可将这当作示波器上的固件版别方位与 volts/div 开关旋钮。

要完结这些技能,需求运用前瞻性电路板布局。即便您正在尽力缩小电路板尺度,也要在那些未运用 PWM 与 I/O 引脚的电路板上挤入极小的测验焊盘。假如这与之前的规划有很大的收支并且没有任何备用引脚,您或许需求考虑运用比量产器材引脚数更多的器材来完结榜首块电路板规划。

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