张飞硬件设计与开发视频教程讲课的笔记
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
怎么去分析开展一个项目?
单个项目开发步骤:
1、项目背景介绍
2、项目资源评估
3、如何设计原理图(含元器件原理分析)
4、元器件选型比较难,想独立必须会
5、电路功能的验证(焊接及如何熟练使用电烙铁,波形测试及如何使用示波器)制作样板
6、PCB绘制及发到厂家加工(PROTEL 99软件使用和Altium Designer 6软件使用)
7、PCBA制作(焊接)生成BOM表,一个草表
8、PCBA调试(波形验证测试)
9、PCBA的定型(优化电路设计)
10、BOM表的制作(元器件的型号、厂家、价格、工作温度的选择等)正式的BOM
表
11、结案及移交客户
注:PCBA:assembly of PCB,印制线路板组装,通常含义为在电路板上插上相应的元器件(如电阻、电容、IC等等),然后交给客户
PCB就是线路板,通常含义是没有任何元器件的线路板
项目一:门控开关设计
1、背景:门开着就要有个LED指示灯(发光二极管)亮着
2、资源评估:灯要有个供电电源,需要变压器将220V电压降到指定电压。降压后需要将
交流整成直流,然后需要滤波,还需要一个开关。(变压器、整流电路、储能和滤波、开关)
3、使用protel99绘图。
变压器将220V交流变成16V交流。
整流桥(半桥电路,4个二极管组成)将16V交流电整成23V直流电(16*1.414=22.6V)整流后需要一个储能电容(有极电容)。
LM7805(电流可以通过1A,功率不超过1W)将23V电压转成5V电压(用23V电压的话,电阻就需要比较大来分压,功耗就大,电阻上是无用功,功率越小越好,所以需要接个7805)。
需要一个电阻(分流,电阻精度主要有5%和1%两种,5%主要用于限流,1%主要用于限压)和一个发光二极管(工作电压(短路电压)3.3V,电流3-10mA(与亮度有关,选10mA)),一个开关。
4、对半桥电路进行了讲解(第五讲)
二极管的选型:半桥电路每个二极管承受反向电压为(1.414*2*整流后电压24V),电流为负载电流(平均值)的一半(只有半个周期有电流通过)。一般要在低于100度的温度下工作。
对电阻、电容的选型进行了讲解(通俗易懂,推荐看看)
C=Iout/(δV*f)(输出电流/(纹波电压*频率))(交流变直流,整流时,全桥时正半波和负半波都充电,频率为交流电的2倍)(纹波电压是指输出的电压最高值和最低值之差,即整流后的电压稳不稳定,越稳定需要的电容的容量越大)。(一是由于电容的精度比较低,二是由于电解液可能泄露使电容值减小,为增加电容的寿命,电容容量一般选值比计算出的值大的多,例如增大10倍等)。
电阻选择一般要考虑阻值和功率。
电解电容要考虑容量和电压。(容量要大很多,例如10倍,电压大1.5倍左右)。(一般大于4.7微法就要用电解电容,电解电容精度比较小,但容量大,一般是低频储能滤波)。
电解电容有极性,精度小,容量大,一般用于低频储能。
贴片电容(有贴片电容和插件电容)无极性,精度大,容量小(几皮法到几百纳法),一般用于高频或震荡电路。
一般整流时电解电容要配合一个贴片电容(滤除尖峰电压和浪涌电流)。
至第五讲结束,所有元件选型完毕。
5、成本控制
生成BOM表,复制到Excel,进行成本计算(本例计算为2.43元,半桥电路0.8元,7805也比较贵)。
为了节省成本,要用二极管自己搭建半桥电路,
用稳压管(从负端向正端,流过一个足够大的电流(一般大于2mA),在稳压管两端之间就能形成一个稳定的电压)和三极管搭建7805的功能。
三极管(B和C极是没有电流的)是
1、流控流型(电流控制电流)的,Ib控制Ic。
2、且有放大作用,Ic电流可以达到Ib电流的100倍。
3、当Ib大于等于1mA时,Rce约等于0,Vce约等于0.3V
4、当Ib大于1mA时,Vbe等于0.7V。
5、Vbe大于等于0.7 V时,Ic无穷大。