嵌入式系统电源的设计与调试[3]

  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  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。

  ②  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。

  ③  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。

  ④  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。

  结语

  本文以基于AT91RM9200的嵌入式控制系统为例，重点分析系统电源电路的设计思路、方法以及系统电源的安装与调试过程，结合调试过程中碰到的问题，对嵌入式系统电路的调试方法及注意事项进行了分析。随着嵌入式系统的广泛应用，电源电路的设计与调试尤为重要，本文的设计与调试思路值得借鉴。

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