PWM范文10篇

時間:2024-03-04 10:04:07

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PWM電路設計控制管理論文

摘要:介紹了利用硬件描述語言VHDL設計的一種基于CPLD的PWM控制電路,該PWM控制電路具有PWM開關頻率可調,同側2路信號互鎖、延時時間可調、接口簡單等特點,可應用于現代直流伺服系統。

關鍵詞:PWM控制電路CPLDVHDL

在直流伺服控制系統中,通過專用集成芯片或中小規模的數字集成電路構成的傳統PWM控制電路往往存在電路設計復雜,體積大,抗干擾能力差以及設計困難、設計周期長等缺點因此PWM控制電路的模塊化、集成化已成為發展趨勢。它不僅可以使系統體積減小、重量減輕且功耗降低,同時可使系統的可靠性大大提高。隨著電子技術的發展,特別是專用集成電路(ASIC)設計技術的日趨完善,數字化的電子自動化設計(EDA)工具給電子設計帶來了巨大變革,尤其是硬件描述語言的出現,解決了傳統電路原理圖設計系統工程的諸多不便。針對以上情況,本文給出一種基于復雜可編程邏輯器件(CPLD)的PWM控制電路設計和它的仿真波形。

1PWM控制電路基本原理

為了實現直流伺服系統的H型單極模式同頻PWM可逆控制,一般需要產生四路驅動信號來實現電機的正反轉切換控制。當PWM控制電路工作時,其中H橋一側的兩路驅動信號的占空比相同但相位相反,同時隨控制信號改變并具有互鎖功能;而另一側上臂為低電平,下臂為高電平。另外,為防止橋路同側對管的導通,還應當配有延時電路。設計的整體模塊見圖1所示。其中,d[7:0]矢量用于為微機提供調節占空比的控制信號,cs為微機提供控制電機正反轉的控制信號,clk為本地晶振頻率,qout[3:0]矢量為四路信號輸出。其內部原理圖如圖2所示。

該設計可得到脈沖周期固定(用軟件設置分頻器I9可改變PWM開關頻率,但一旦設置完畢,則其脈沖周期將固定)、占空比決定于控制信號、分辨力為1/256的PWM信號。I8模塊為脈寬鎖存器,可實現對來自微機的控制信號d[7:0]的鎖存,d[7:0]的向量值用于決定PWM信號的占空比。clk本地晶振在經I9分頻模塊分頻后可為PWM控制電路中I12計數器模塊和I11延時模塊提供內部時鐘。I12計數器在每個脈沖的上升沿到來時加1,當計數器的數值為00H或由0FFH溢出時,它將跳到00H時,cao輸出高電平至I7觸發器模塊的置位端,I7模塊輸出一直保持高電平。當I8鎖存器的值與I12計數器中的計數值相同時,信號將通過I13比較器模塊比較并輸出高電平至I7模塊的復位端,以使I7模塊輸出低電平。當計數器再次溢出時,又重復上述過程。I7為RS觸發器,經過它可得到兩路相位相反的脈寬調制波,并可實現互鎖。I11為延時模塊,可防止橋路同側對管的導通,I10模塊為脈沖分配電路,用于輸出四路滿足設計要求的信號。CS為I10模塊的控制信號,用于控制電機的正反轉。

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PWM發生器研究管理論文

摘要:SA8282是英國MITEL公司推出的三相PWM發生器集成芯片。該芯片采用全數字化操作,工作方式靈活、頻率范圍寬、精度很高并可與微處理器接口以實現智能化控制。文中介紹了該芯片的內部結構、引腳功能、主要特點和工作原理,給出了典型的應用電路。

關鍵詞:PWM發生器;SA8282;微處理器

1SA8282的功能特點

PWM控制技術是通過控制電路按一定規律來控制開關管的通斷,以得到一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形并使其逼近正弦電壓波形。其方法有模擬方法和數字方法兩種,其中模擬方法的電路比較復雜,且有溫漂現象,會影響精度,降低系統的性能。數字方法則是按照不同的數字模型用計算機算出各切換點并將其存入內存,然后通過查表及必要的計算生成PWM波,因此數字方法受內存影響較大,且與系統精度之間存在著矛盾。SA8282是英國MITEL公司生產的全數字化三相PWM發生器,它頻率范圍寬、精度高,并可與微處理器進行接口,同時能夠完成外圍控制功能,因而可實現智能化。

SA8282采用28腳DIP封裝。圖1是其引腳排列圖,其各引腳的功能說明如下:

AD0~AD7:八位地址與數據復用總線,用于從微處理器接受地址與數據信息。

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PWM控制器電源管理論文

摘要:隨著集成電路設計技術的發展,在片上系統(SoC)中,越來越多地使用各種功能IP核部件構成系統。總線是這些部件連接的主要方式,目前有數家公司和組織研發了多種面向SoC設計的總線系統。本文介紹SoC中常用的三種片上總線AMBA、Wishbone和Avalon,分析和比較其特性,并針對其不同的特點闡述其使用范圍。

關鍵詞:SoC片上總線AMBAWishboneAvalon

引言

嵌入式系統是當今計算機工業發展的一個熱點。隨著超大規模集成電路的迅速發展,半導體工業進入深亞微米時代,器件特征尺寸越來越小,芯片規模越來越大,可以在單芯片上集成上百萬到數億只晶體管。如此密集的集成度使我們現在能夠在一小塊芯片上把以前由CPU和若干I/O接口等數塊芯片實現的功能集成起來,由單片集成電路構成功能強大的、完整的系統,這就是我們通常所說的片上系統SoC(SystemonChip)。由于功能完整,SoC逐漸成為嵌入式系統發展的主流。

SoC相比板上系統,具有許多優點:

①充分利用IP技術,減少產品設計復雜性和開發成本,縮短產品開發的時間;

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微型端口擴展器管理論文

Maxim推出的新型I/O端口擴展器是為那些需要額外增加I/O口的應用而設計的,這些通用器件能夠為電路設計人員提供具有過壓保護的邏輯輸入端口或漏極開路邏輯輸出端口,其過壓額定值為5.5V或7V。

這些端口的輸出可以用作LED驅動器,并可提供閃爍和PWM亮度控制功能。該系列產品將18個擴展端口集成在4mm2的薄型QFN封裝內,而10端口擴展器則采用尺寸更小的3mm2薄型QFN封裝。由于蜂窩電話、PDA、膝上型電腦需要將監視和控制功能集中在一個很小的區域內,設計人員沒有足夠的空間從主ASIC引出一簇I/O口線,因而只有引出兩條線作為I2C總線,這就需要小尺寸、功耗極低的端口擴展芯片,而且要求這種芯片非常便宜,并具有極高的可靠性,同時還要易于使用。此外,還要占用極少的處理器資源。

1設計需求

Maxim的設計工程師經過潛心研究,開發出了一系列的模塊。由于每種器件都已針對具體的應用環境進行了優化,因此,這些器件在-40~+125℃的汽車級溫度范圍內可保持在1.2μA(典型值)和3.6μA(最大值)以內的靜態電流。這些產品可工作在2V~+3.6V電源電壓下,同時支持熱插拔。所有器件引腳(電源引腳除外)在關斷模式下保持高阻狀態,能夠承受至少6V的電壓,無論芯片是否加電,I/O端口和串口都可以處在帶電模式,因而非常適合熱插拔應用。

圖1

2PWM亮度控制

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芯片直流調速管理論文

摘要:TD340驅動器芯片是ST微電子公司推出的一種用于直流電機的控制器件,可用于驅動N溝道MOSFET管。文中介紹了TD340芯片的工作原理,給出了TD340芯片在直流電機調速系統中的應用電路。

關鍵詞:TD340;直流電機調速;PWM

直流電機調速系統在現代化工業生產中已經得到廣泛應用。直流電動機具有良好的起、制動性能和調速性能,易于在大范圍內平滑調速,且調速后的效率很高,因此,采用硬件邏輯電路實現的PWM控制系統已在實踐中廣泛應用,但是,這種方法的硬件電路比較復雜,一般也無計算機接口。而本文介紹的以TD340驅動器芯片為核心的直流電機PWM調速控制系統則可以大大簡化硬件電路。該系統不僅可以模擬控制,而且具有計算機接口,同時具有良好的保護功能。

1系統工作原理

直流電機脈寬調速通過改變控制電壓的脈沖寬度來改變加在直流電機上的平均電樞電壓的大小,從而改變直流電機的轉速。圖1所示為可逆的PWM變換器主電路的H型結構形式。圖中,4個MOSFET管的基極驅動電壓分為兩組,其中Q2L和Q1H為一組,當Q2L接收PWM信號導通時,Q1H常開;而Q2H和Q1L截止。這時,電機兩端得到電壓而旋轉,而且占空比越大,轉速越高。由于直流電機是一個感性負載,當MOS關斷時,電機中的電流不能立即降到零,所以必須給這個電流提供一條釋放通路,否則將產生高壓破壞器件。處理這種情況的通常方法是在MOSFET管旁邊并聯一個二極管,使電流流過二極管,最后通過歐姆耗散的方式在二極管中消失。對于大電流,耗散是重要的排放方法。這里必須使用高速二極管。電機反轉時道理相同。

2TD340的引腳功能和控制特性

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電機驅動電路設計與實現分析

基于直流對電機驅動電路的使用需求,各大半導體廠商專門針對工業企業對直流電機的使用需求,推出了直流電機控制專用的集成電路,共同構成了集成電路控制系統,該種電路控制系統自身具有集成化效果好、驅動電路簡單、外圍元減少,使用便捷等特點。另外,該電路在使用過程中也存在一定的缺點,輸出的功率相對較為有限,無法滿足大功率直流電機的驅動需求。本文針對驅動電路存在的不足,專門設計了大功率直流電機驅動電路,提升了驅動電路的設計效果。

1大功率直流電機驅動電路的設計

1.1總體結構

大功率直流電機驅動電路如圖1所示:從圖1中的總體結構能夠看出電機驅動電路在控制信號方面具有重要作用,主要的控制信號包括電機轉向控制(DIR)及電機轉速控制(PWM)兩種。Vcc1是驅動邏輯電路中的部分電源,能夠為驅動電路提供電源,Vcc2、Vcc3也是驅動邏輯電路中的重要組成部分,在為大功率直流電機驅動電路進行供電時,主要是采用雙電源供電方式。M+、M-作為直流電機的接口[1]。大功率直流電機驅動電路在供電過程中,為了取得良好的供電效果,需要將驅動電路電氣與控制電路電氣隔離開來,避免驅動電路在運行過程中對其他電路的運行效果造成較大的影響,避免電路運行過程中遭受到其他電路的干擾,給系統的邏輯預算造成較大的影響。加大對邏輯信號的控制和使用,充分利用信號來提升光電隔離效果,放大邏輯信號的作用,充分利用控制電路與驅動電路的作用,來驅動H橋上的下臂,在驅動直流電機,以完成對驅動電路系統的控制[2]。

1.2電機驅動邏輯電路分析

在對驅動電路圖進行設計時,需要嚴格按照電器隔離的要求級Power MOSFET特性要求進行設計,結合當前工業行業對電路的使用要求,設計出了一款大功率直流電機驅動電路。驅動電路在實際的使用過程中,需要確保MCU端和電路輸入端進行有效的連接,所設置的輸入信號主要包括DIR信號和PWM信號兩種。其中DIR信號主要是指數字信號,通常為0或1。而PMN信號為脈寬調制信號,被廣泛應用與電機轉速控制中,需要確保兩種信號的有機連接,以此來提升信號控制效果,滿足工業企業對電機驅動邏輯電路的使用需求。通常電機驅動邏輯電路由 電機驅動邏輯電路、光電隔離和驅動放大器電路及H橋功率驅動電路共同組成[3]。電機驅動邏輯電路如圖2所示,控制信號PWM和DIR是電機驅動邏輯電路中的重要組成部分,主要用來收集MCU端送來的控制信號,信號會經過與門氣74LS08和反向器74LS04運算后,來實現對光電隔離器的再驅動。將DIR作為方向控制信號,在輸入信號時需要輸入DOR2,將DIR1和轉速控制信號PWM,通過74LS08進行預算,以得到轉速控制信號PWM2。需要確保PWM相遇DIR2轉速信號相運算后,以此來得到轉速信號PWM1,在對信號進行控制時,主要分為兩組對信號進行控制,將PWM1和DIR1作為一組,將PWM2和DIR2作為二組。PWM1和PWM2主要是用于控制電機的轉速,而DIR1和DIR2主要是運用控制電機的正反轉向[4]。待DIR1為1時,DIR2為0時,在對電機驅動情況進行記錄時,運算器74LS08需要分別于PWM相乘,從相乘后的結果能夠看出,PWM2計算所得的波形與PWM的波形相一致,說明兩者的輸出信號一致。如果DIR1為0時,DIR2為1時,說明PWM1與PWM兩者具有一致的波形信號。通過以上對電機驅動邏輯電路進行分析的過程,能夠看出DIR1、PWM1,DIR2、PWM2兩組信號在邏輯運算中,有助于驅動廣電隔離電路,對提升廣電隔離電路使用效果具有重要作[5]。

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逆變電路數字信號論文

1有限雙極性控制

全橋逆變器采用的是絕緣柵雙極晶體管,控制方式為有限雙極性控制[4],如圖2所示。全橋逆變器的工作原理為:接通任一橋臂的兩個絕緣柵雙極晶體管,如IGBT1和IGBT3,接通時間ton,其值為DTs/2,(D為占空比,Ts為交替接通周期)。另一橋臂的晶體管IGBT2和IGBT4依次接通Ts/2。除IGBT1與IGBT4同時接通或IGBT2與IGBT3同時接通外,高頻變壓器的一次電壓和輸出電壓均為零。受負載電感的影響,負載處在一個交替接通周期內可以形成穩定的恒定電流。脈寬調制脈沖的寬度和負載的性質共同決定了負載電流的大小。在晶體管IGBT2和IGBT4的脈寬調制波形設置一個死區時間,以防所有開關管同時接通而產生短路。輸出電流的調節通過IGBT1和IGBT3驅動信號的脈寬調節。

2數字脈寬調制

作為逆變電路的核心,輸入信號經脈寬調制器與給定值比較后,轉變為具有一定占空比的脈沖信號輸出并驅動電路,進而對整個逆變電源的輸出進行調整和控制。數字信號處理器中自帶有脈寬調制模塊,該模塊中具有8個I/O引腳,組成編號為PWM1H/PWM1L、PWM2H/PWM2L、PWM3H/PWM3L、PWM4H/PWM4L的4個高/低端引腳對,并分別由4個占空比發生器控制。I/O引腳對低端與高端的狀態在負載互補時恰好相反。脈寬調制模塊具有4種工作模式,能夠實現有限雙極性控制。數字脈寬調制流程如圖3所示,其工作模式由脈寬調制時基控制寄存器設定。引腳對PWM1H/PWM1L設置為遞增/遞減模式時,可以控制全橋逆變器中的晶體管IGBT2和IGBT4;引腳對PWM2H/PWM2L設置為雙更新模式時,可以控制全橋逆變器中的晶體管IGBT1和IGBT3。無論何種工作模式,脈寬調制的定時周期均通過控制寄存器實現。IGBT2和IGBT4的占空比由占空比寄存器1設定,并在有限雙極性控制模式下設置為1;IGBT1和IGBT3的占空比由占空比寄存器2設定,并在有限雙極性控制模式下不斷更新,其更新數據由PI控制模塊根據反饋電流或電壓計算得到。脈寬調制時基控制寄存器的值在實時控制過程中不斷增加,并不斷與占空比寄存器的值進行比較,直至兩者相等時輸出脈寬調制信號,并通過設置置位比較控制寄存器將輸出信號分為低有效和高有效。通過設置脈寬調制模塊自帶死區時間發生器的控制位,可以為PWM1H/PWM1L的死區時間設置插入位置和大小。2.3PI調節對于對象為慣性環節或滯后環節的連續控制系統,理想的控制方法是比例+積分(PI)控制,以保證系統穩定后不會出現穩態誤差。由于高頻逆變電源的對象為二階慣性環節,因此適于采用增量式PI控制[5]。在由數字信號處理器控制的逆變電路中,采用軟件得到的高頻方波信號具有精準的占空比和頻率,如圖4所示。圖中Ig和If分別為基準電流和實測電流,e為兩者的差值,即電流偏差,Ig為數字信號處理器產生的方波電流。PI調節的執行機構和控制對象分別為脈寬調制模塊和全橋逆變電路。即將電流偏差e輸入PI控制器,由脈寬調制模塊輸出脈沖信號,以調節逆變電路的交替接通,進而控制電流。

3實驗研究

該點焊實驗以自制的高頻逆變電路為電源,實際負載采用電阻箱,逆變電路采用有限雙極性控制功率,電壓波形如圖5所示。三段焊電流具有緩慢升降的作用,可用于復雜動態焊接過程,提高焊接工藝水平。三段焊電流的實現通過三個不同參數的設置實現,如圖6所示。電流波形的電流和時間分別設置為:1.0kA、6.5ms,1.5kA、7.0ms,2.0kA、8.0ms。跡示教的軌跡存儲功能,能夠完成不規則焊縫的多層多道焊接。(3)進行了盾體焊接及切割試驗,獲取了相應的試驗數據,驗證了所研發焊接/切割機器人應用于盾體焊縫自動焊接及切割的可行性。

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主動振動控制系統管理論文

摘要:基于機械振動理論和控制理論,以TMS320F2407為核心處理器建立了一種數字式主動振動控制系統。設計了該系統硬件電路,并用軟件實現了控制策略。實驗表明,該系統有效地解決了主動振動控制的實時性問題,并使系統具有較強的適應性,隔振效能大大提高。

關鍵詞:主動振動控制TMS320F2407實時性

主動振動控制具有隔振率高、適應性強、可抗強沖擊振動等優點,可使關鍵設備在惡劣沖擊振動環境下可靠工作。但是,主動振動控制系統對相位要求較為嚴格,要求系統具有極強的實時性,否則由于相位滯后,控制效果將會受到嚴重影響。因而在數字式主動振動控制系統中,通常在單片機難以達到實時性要求,本文采用高速DSP器件解決控制的實時性問題。

TMS320LF2407是TI公司專為實時控制而設計的高性能16位定點DSP器件,指令周期為33ns,其內部集成了前端采樣A/D轉換器和后端PWM輸出硬件,在滿足系統實時性要求的同時可簡化硬件電路設計。本文在總線模擬主動控制系統設計作經驗的基礎上,設計了以TMS320F2407為核心的數字式主動振動控制系統。

1主動振動控制系統及其數學模型

1.1控制系統工作原理

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電平變換器管理論文

摘要:首先介紹了三電平PWM變換器的特點,比較了空間矢量控制方法、SHEPWM方法和SPWM方法的優缺點。詳細地介紹了三電平中SPWM控制的原理,并討論了用DSPLF2407A來實現SPWM的方法。最后通過仿真和實驗驗證了SPWM控制方法的特點,實驗證實了用DSP實現三電平SPWM的方便性。

關鍵詞:三電平變換器;正弦脈沖寬度調制;數字處理器

1概述

二極管中點鉗位型的三電平逆變器[1]的主電路拓撲結構如圖1所示。由于二極管的鉗位,這種變換器每個功率開關管承受的最大電壓為直流側電壓的1/2,從而實現了用中低壓器件完成中高容量的變換。另外,由于相電壓有三種電平狀態,比傳統的二電平逆變器多了一個電平,其諧波水平明顯低于二電平變換器,輸出相同質量電流波形的時候,開關頻率可以降低到兩電平的1/4。最后,由于采用了不對稱的雙向開關,能量可以雙向流動,可以很好地控制功率因數和實現電機四象限運行。然而,由于這種拓撲結構使用了12個功率管,其控制方法也隨之復雜。另外,直流側中點電位的不平衡也是制約該拓撲的一個重要因素。

圖1

三電平變換器的控制方法主要有正弦波調制PWM(SPWM),選擇性的消諧PWM(SHEPWM),空間矢量PWM(SVPWM)。

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無影燈調光電路設計及應用

摘要:本文介紹了一款基于LM3404的LED手術無影燈恒流驅動調光電路,詳細論述了調光電路的硬件和軟件方案的設計及實測效果。電路采用單片機MSP430F1232控制LED驅動模塊,集成調光控制模塊,可實現對大功率LED手術無影燈進行無極調光的功能,并且含有參數記憶模式,具有智能化、精度高、穩定性強等優點,大大提高了LED手術無影燈的使用性能。

關鍵詞:LED手術無影燈;單片機;LM3404;調光控制

隨著LED照明技術的日新月異,其應用領域也越來越廣泛,從照明延伸到工業照明、汽車照明以及醫用照明等領域,LED手術無影燈便是醫院手術室必用設備之一,在醫生手術過程中發揮重要的照明作用[1]。與傳統手術照明燈具相比,LED手術無影燈具有節能環保、高光效、無熱輻射、壽命長等優點,不僅壽命延長到3萬多小時,而且光照均勻,光質好,不會散發出過量的熱,能避免手術區域中的組織干燥影響手術結果,相同照度下節能量更在70%以上。本文所介紹的電路集單片機、調光控制模塊于一體,可以實現LED亮度的無級調控,操作者可根據自身對亮度的適應性隨意調節,使其達到理想的舒適度,并且該電路具有參數記憶模式,可根據個人的設置需求進行存儲記憶,方便了操作者的使用。

1調光電路硬件設計

LED手術無影燈電路結構框圖見圖1,采用大功率LED光源,設計參數為輸出電流400mA,精度±5%,PWM線性調光范圍為0~100%、具有輸出過流、過載保護功能。從圖1可以看出,該電路集成電源管理模塊、數據存儲器模塊、人機交互模塊以及調光控制模塊。中央控制器采用德州儀器(TI)公司的低功耗、高性能MSP430F1232單片機[2]作為核心控制器,用于進行調光數據的設置與處理;電源管理模塊的作用是保證整個電路工作電壓的穩定,保證無影燈亮度的穩定性及設備的安全性;人機交互模塊負責LED無影燈照明亮度的調節與設置,經過A/D轉換傳遞給中央控制器;調光控制模塊通過接收來自單片機產生的PWM控制信號,與DC/DC變換控制器LM3404以及外圍電路組成本設計的調光控制模塊,達到對LED手術無影燈的亮度調節。本文針對調光控制模塊電路進行了詳細描述。1.1LM3404介紹。單片機MSP430F1232產生的PWM控制信號與DC/DC變換控制器LM3404以及外圍電路組成本設計的調光控制模塊。LM3404是由德州儀器(TI)公司研發設計的內部集成開關電源控制的芯片,是一款由可控電流源衍生的降壓型穩壓器,可驅動大功率、高亮度發光二極管串,可以接受范圍在DC6V~DC42V的輸入電壓[3]。根據實際使用中手術對亮度和照度的需要,操作者對轉換器的輸出電壓進行調節,可以維持通過LED陣列的恒定電流水平[3]。表1為LM3404管腳說明,該芯片具有以下特點:①使用DC6~42V的寬電壓范圍;②內部集成N溝道MOSFET,最大輸出電流可達1.5A,滿足輸出電流400mA的要求;③內部MOSFET的導通時間可通過外接電阻控制,以適應不同負載時輸出電壓的波動;④根據PWM信號的占空比大小實現對大功率LED發光亮度的調節;⑤包含開路、短路、過溫等多種保護電路,保證電路的安全性;⑥可實現無電解電容的電路設計,確保電路壽命更長。VIN+通過R5與LM3404的Ron引腳相連,以使LM3404內部的MOSFET開關管通過R2調節導通與關斷的時間;L1為儲能電感,R3與R4為電流采樣電阻,完成電路的輸出電流采樣;當內部MOSFET開關管處于高頻開關狀態時,通過L1將輸出到負載的電流穩定在設定輸出值,電流通過VIN+、開關管MOSFET、儲能電感L1、LED、電流采樣電阻R4與R5、最終返回GND,通過L1電感的電流線性上升。在此過程中,L1存儲能量;當MOSFET開關管處于關斷狀態時,通過L1電感的電流由續流二極管D1提供給續流回路,L1儲存的能量釋放,為負載處提供工作電流,用以維持負載處電流的恒定;LM3404輸出采樣電流控制端CS根據采樣電阻的電壓變化來調節流過LED電流的大小,控制芯片恒流輸出;Q1為外接N溝道MOSFET,其漏極與LM3404的調光設置端DIM引腳相連,其源極則與電路的GND端相連,其柵極則與單片機的調光控制PWM信號相連接,通過調節PWM占空比大小最終實現對LED手術無影燈照明亮度的調節。在滿足調光功能的基礎上,還應考慮到醫用設備電氣安全和電磁兼容的重要性,防止因醫療環境中其他電子電氣設備的相互干擾引起的安全故障。因此,在電路設計中采用Modbus冗余校驗法,排除錯誤干擾信號;采用完全的電氣隔離,增大電子器件的爬電距離和電氣間隙,以阻止電路各部分的相互影響;采用過壓和過流自動保護電路,當電壓或電流超過規定值時,系統自動切斷電源,以保證設備的安全。1.3PWM調光信號的產生。高亮度發光二極管串的電流主要通過對LM3404的DIM端口進行PWM調節,實際電流占設定電流值的比例取決于PWM的占空比[3]。在電路初次啟動完成上電后,作為中央控制器的單片機進入工作狀態,此時產生的PWM調光信號占空比為固定設定值,LED手術無影燈照明的亮度為初始亮度。由于大功率LED會隨著使用時間的增加產生光衰,為使LED手術無影燈的光照強度在設計壽命時間內始終保持最優的照明效果,克服光衰造成的照度下降問題,該調光電路在工作一段時間后,單片機會根據實際工作時長由設定程序來補償調整PWM調光信號的占空比,保證LED光源的發光強度。另外,為適應不同操作者對照明亮度的需求,操作者可根據自身習慣及醫療環境要求通過人機交互設定照明亮度,關閉照明燈具后單片機會將最后設定的亮度數值存儲于外部數據存儲器中;當用戶再次開啟該LED手術無影燈照明時,單片機會按最后保存的照明模式進行控制輸出。

2電路軟件程序設計

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