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逆变器ADC无转换

发布时间:2024-07-24 16:20:17 人气:

stm32f100与103区别

       stm32f100与103区别:101是基本型36MHz,103是增强型72MHz 。

       而且100RAM比103少4K,少一个TIMER且TIMER的IC/OC/PWM从103的16/16/18变成12/12/12,没USB/CAN,只能跑36MHz,没有BGA封装。

       STM32F100VBT6采用ARM Cortex-M3 32位RISC内核,工作频率24MHz,集成了高速嵌入式存储器(闪存高达128kB、SRAM高达8kB)以及各种增强外设和连接到两条APB总线的I/O。

       所有器件提供两个I2C、两个SPI、一个HDMI CEC和多达3个USART标致通信接口以及一个12位ADC、两个12位DAC和六个通用16位定时器和PWM定时器。

       主要用在控制和用户接口、医疗设备、PC和游戏机外设、GPS平台、工业应用、PLC、逆变器、打印机、视频通信和HVAC等。

       STM32F系列属于中低端的32位ARM微控制器,该系列芯片是意法半导体(ST)公司出品,其内核是Cortex-M3。

       该系列芯片按片内Flash的大小可分为三大类:小容量(16K和32K)、中容量(64K和128K)、大容量(256K、384K和512K)。

       芯片集成定时器Timer,CAN,ADC,SPI,I2C,USB,UART等多种外设功能。

最近在制作开关电源,碰到一个问题,pwm的脉宽改变,但是输出电压却没有什么变化,而且一直保持在较大的值

       脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语.这是按稳压的控制方式分类的,除了PWM型,还有PFM型和PWM、PFM混合型.脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的.脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中.

       一、控制方式的探讨

       1.模拟电路

        模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制.9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值.与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内.模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{0V, 5V}这一集合中取值.

        模拟电压和电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机的音量进行控制.在简单的模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻.拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器的电流值,使音量相应变大或变小.与收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例.

        尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但它并不总是非常经济或可行的.其中一点就是模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节.能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵.模拟电路还有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比.模拟电路还可能对噪声很敏感,任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小.

       2.数字控制

        通过以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗.此外,许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器,这使数字控制的实现变得更加容易了.

        简而言之,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法.通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码.PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF).电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的.通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候.只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码.

       大多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz.设想一下如果灯泡先接通5秒再断开5秒,然后再接通、再断开…….占空比仍然是50%,但灯泡在头5秒钟内将点亮,在下一个5秒钟内将熄灭.要让灯泡取得4.5V电压的供电效果,通断循环周期与负载对开关状态变化的响应时间相比必须足够短.要想取得调光灯(但保持点亮)的效果,必须提高调制频率.在其他PWM应用场合也有同样的要求.通常调制频率为1kHz到200kHz之间.

       3.非线性控制PWM

       单周控制法又称积分复位控制(Integration Reset Control,简称IRC),是一种新型非线性控制技术,其基本思想是控制开关占空比,在每个周期使开关变量的平均值与控制参考电压相等或成一定比例.该技术同时具有调制和控制的双重性,通过复位开关、积分器、触发电路、比较器达到跟踪指令信号的目的.单周控制器由控制器、比较器、积分器及时钟组成,其中控制器可以是RS触发器,此中K可以是任何物理开关,也可是其他可转化为开关变量形式的抽象信号.

       单周控制在控制电路中不需要误差综合,它能在一个周期内自动消除稳态、瞬态误差,使前一周期的误差不会带到下一周期.虽然硬件电路较复杂,但其克服了传统的PWM控制方法的不足,适用于各种脉宽调制软开关逆变器,具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强等优点.此外,单周控制还能优化系统响应、减小畸变和抑制电源干扰,是一种很有前途的控制方法.

       4.硬件控制器

        许多微控制器内部都包含有PWM控制器.例如,Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器,每一个都可以选择接通时间和周期.占空比是接通时间与周期之比,调制频率为周期的倒数.

        虽然具体的PWM控制器在编程细节上会有所不同,但它们的基本思想通常是相同的.

       5.通信与控制

        PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换.让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小.噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响.

        对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点,而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因.从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离.在接收端,通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式.

        PWM广泛应用在多种系统中.作为一个具体的例子,我们来考察一种用PWM控制的制动器.简单地说,制动器是紧夹住某种东西的一种装置.许多制动器使用模拟输入信号来控制夹紧压力(或制动功率)的大小.加在制动器上的电压或电流越大,制动器产生的压力就越大.

        可以将PWM控制器的输出连接到电源与制动器之间的一个开关.要产生更大的制动功率,只需通过软件加大PWM输出的占空比就可以了.如果要产生一个特定大小的制动压力,需要通过测量来确定占空比和压力之间的数学关系(所得的公式或查找表经过变换可用于控制温度、表面磨损等等).

       例如,假设要将制动器上的压力设定为100psi,软件将作一次反向查找,以确定产生这个大小的压力的占空比应该是多少.然后再将PWM占空比设置为这个新值,制动器就可以相应地进行响应了.如果系统中有一个传感器,则可以通过闭环控制来调节占空比,直到精确产生所需的压力.

        位器来替代机械式电位器,但这样做会加大成本.产生PWM波形的第二种办法是采用ADμC824 MicroConverter(微转换器).它除了提供两个PWM信号输出以外,还集成了几个ADC、几个DAC、一个与8052兼容的微控制器以及闪存.你可以配置出分辨率高达16位的PWM.不过,已编程的频率会影响PWM的分辨率.PWM的频率和分辨率如下:FPWM=16.777 MHz/N,式中N是以位表示的分辨率.

        一个内部PLL可根据32千赫晶振推导出16.77MHz基准时钟.该基准时钟对PWM的输出信号进行采样.如前所述,N是PWM的分辨率,即位的多少.要达到16位的分辨率,PWM的最大频率是266Hz.频率为200kHz时,分辨率会降到大约6位.因此,ADμC832对于低频高分辨率系统来说是一种理想的低成本方法,但对于高频高分辨率系统来说并非如此.

       二、定时/计数器PWM设计要点

        根据PWM的特点,在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点:

        1.首先应根据实际的情况,确定需要输出的PWM频率范围,这个频率与控制的对象有关.如输出PWM波用于控制灯的亮度,由于人眼不能分辨42Hz以上的频率,所以PWM的频率应高于42Hz,否则人眼会察觉到灯的闪烁.

        2.然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128定时/计数器的PWM工作方式.AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率(相位)调整PWM两大类.

        3.快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出,但占空比的调节精度稍微差一些.此时计数器仅工作在单程正向计数方式,计数器的上限值决定PWM的频率,而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小.PWM频率的计算公式为:PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*(1+计数器上限值))

        4.快速PWM模式适合要求输出PWM频率较高,但频率固定,占空比调节精度要求不高的应用.

        5.频率(相位)调整PWM模式的占空比调节精度高,但输出频率比较低,因为此时计数器仅工作在双向计数方式.同样计数器的上限值决定了PWM的频率,比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小.PWM频率的计算公式为:

       PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*2*计数器上限值))

        6.相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,但频率固定,占空比调节精度要求高的应用.当调整占空比时,PWM的相位也相应的跟着变化(Phase Correct).

        7.频率和相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,输出频率需要变化,占空比调节精度要求高的应用.此时应注意:不仅调整占空比时,PWM的相位会相应的跟着变化;而一旦改变计数器上限值,即改变PWM的输出频率时,会使PWM的占空比和相位都相应的跟着变化(Phase and Frequency Correct).

       8.在PWM方式中,计数器的上限值有固定的0xFF(8位T/C);0xFF、0x1FF、0x3FF(16位T/C).或由用户设定的0x0000-0xFFFF,设定值在16位T/C的ICP或OCRA寄存器中.而比较匹配寄存器的值与计数器上限值之比即为占空比.

       三、PWM应用设计参考

        下面给出一个设计示例,在示例中使用PWM方式来产生一个1KHz左右的正弦波,幅度为0-Vcc/2.

        首先按照下面的公式建立一个正弦波样本表,样本表将一个正弦波周期分为128个点,每点按7位量化(127对应最高幅值Vcc/2):f(x) = 64 + 63 * sin(2πx/180) x∈[0…127]

        如果在一个正弦波周期中采用128个样点,那么对应1KHz的正弦波PWM的频率为128KHz.实际上,按照采样频率至少为信号频率的2倍的取样定理来计算,PWM的频率的理论值为2KHz即可.考虑尽量提高PWM的输出精度,实际设计使用PWM的频率为16KHz,即一个正弦波周期(1KHz)中输出16个正弦波样本值.这意味着在128点的正弦波样本表中,每隔8点取出一点作为PWM的输出.

如何维修变频器电机?

变频器需要找专业的维修人员维修。

       维修变频器是一项理论知识、实践经验与操作水平的结合的工作,其技术水平决定着变频器的维修质量。从事维修变频器的人员需要经常学习,了解变频器内部的电子元器件所具备的功能和特点,开拓知识面,将新学到的知识应用于实际工作中,不断提高维修技术水平。

       变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器欠电压应如何处理

       变频器欠电压故障处理:

       在变频器维修中我们经常会听到过压故障,但欠压故障也是变频器使用中常碰到的问题。其产生原因是主回路电压低于下限引起的保护动作或整流桥某一路损坏或电网瞬时停电、输入缺相等。

       1、比较器检测

       通过稳压管固定比较器一端的电压,被检测的电压取样后再与之比较,结果通过比较器输出。

       2、ADC检测(模拟/数字转换器)

       被检测的电压通过电阻降压取样后,落在ADC可检测的范围,可以通过程序设定电压的报警范围。主电路中的储能电容,对运行中变频器过压、欠压影响很大。而变频器电路的各种零部件又有一定使用寿命的,所以一旦变频器零部件达到使用寿命就会带来故障的发生。

       像主电路中的储能电容或其它零部件的原因都有可能对主电路造成影响,从而使整个变频器发生故障。通常变频器停用时间过长,达到一年以上,则应对储能电容要做一次全面体检。

扩展资料:

       变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。

       当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。

       变频器基本组成:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

       1、整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。

       2、高容量电容:存储转换后的电能。

       3、逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

       4、控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。

       百度百科——变频器维修

pwm波控制直流电机调节电压从而达到调整LED灯亮度。求原理求解释,还不是很理解

       PWM控制的基本原理

       PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。

       PWM控制技术在逆变电路中应用最广,应用的逆变电路绝大部分是PWM型,PWM控制技术正是有赖于在逆 变电路中的应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

       理论基础:

       冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同,是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近,仅在高频段略有差异。

       图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲

       面积等效原理:

       分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节(R-L电路)上,如图2a所示。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以看出,在i(t)的上升段,i(t)的形状也略有不同,但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄,各i(t)响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲,则响应i(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出,各i(t)在低频段的特性将非常接近,仅在高频段有所不同。

       图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形

       用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。

       SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。

       图3 用PWM波代替正弦半波

       要改变等效输出正弦波幅值,按同一比例改变各脉冲宽度即可。

       PWM电流波: 电流型逆变电路进行PWM控制,得到的就是PWM电流波。

       PWM波形可等效的各种波形:

       直流斩波电路:等效直流波形

       SPWM波:等效正弦波形,还可以等效成其他所需波形,如等效所需非正弦交流波形等,其基本原理和SPWM控制相同,也基于等效面积原理。

       随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而本文介绍的是在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法。它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

       PWM技术的具体应用

       PWM软件法控制充电电流

       本方法的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口,在不改变PWM方波周期的前提下,通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比,从而控制充电电流。本方法所要求的单片机必须具有ADC端口和PWM端口这两个必须条件,另外ADC的位数尽量高,单片机的工作速度尽量快。在调整充电电流前,单片机先快速读取充电电流的大小,然后把设定的充电电流与实际读取到的充电电流进行比较,若实际电流偏小则向增加充电电流的方向调整PWM 的占空比;若实际电流偏大则向减小充电电流的方向调整PWM的占空比。在软件PWM的调整过程中要注意ADC的读数偏差和电源工作电压等引入的纹波干扰,合理采用算术平均法等数字滤波技术。软件PWM法具有以下优缺点。

       优点:

       简化了PWM的硬件电路,降低了硬件的成本。利用软件PWM不用外部的硬件PWM和电压比较器,只需要功率MOSFET、续流磁芯、储能电容等元器件,大大简化了外围电路。

       可控制涓流大小。在PWM控制充电的过程中,单片机可实时检测ADC端口上充电电流的大小,并根据充电电流大小与设定的涓流进行比较,以决定PWM占空比的调整方向。

       电池唤醒充电。单片机利用ADC端口与PWM的寄存器可以任意设定充电电流的大小,所以,对于电池电压比较低的电池,在上电后,可以采取小电流充一段时间的方式进行充电唤醒,并且在小电流的情况下可以近似认为恒流,对电池的冲击破坏也较小。

       缺点:

       电流控制精度低。充电电流的大小的感知是通过电流采样电阻来实现的,采样电阻上的压降传到单片机的ADC输入端口,单片机读取本端口的电压就可以知道充电电流的大小。若设定采样电阻为Rsample(单位为Ω),采样电阻的压降为Vsample(单位为mV), 10位ADC的参考电压为5.0V。则ADC的1 LSB对应的电压值为 5000mV/1024≈5mV。一个5mV的数值转换成电流值就是50mA,所以软件PWM电流控制精度最大为50mA。若想增加软件PWM的电流控制精度,可以设法降低ADC的参考电压或采用10位以上ADC的单片机。

       PWM采用软启动的方式。在进行大电流快速充电的过程中,充电从停止到重新启动的过程中,由于磁芯上的反电动势的存在,所以在重新充电时必须降低PWM的有效占空比,以克服由于软件调整PWM的速度比较慢而带来的无法控制充电电流的问题。

       充电效率不是很高。在快速充电时,因为采用了充电软启动,再加上单片机的PWM调整速度比较慢,所以实际上停止充电或小电流慢速上升充电的时间是比较大的。

       为了克服2和3缺点带来的充电效率低的问题,我们可以采用充电时间比较长,而停止充电时间比较短的充电方式,例如充2s停50ms,再加上软启动时的电流慢速启动折合成的停止充电时间,设定为50ms,则实际充电效率为(2000ms-100ms)/2000ms=95%,这样也可以保证充电效率在90%以上。

       纯硬件PWM法控制充电电流

       由于单片机的工作频率一般都在4MHz左右,由单片机产生的PWM的工作频率是很低的,再加上单片机用ADC方式读取充电电流需要的时间,因此用软件PWM的方式调整充电电流的频率是比较低的,为了克服以上的缺陷,可以采用外部高速PWM的方法来控制充电电流。现在智能充电器中采用的PWM控制芯片主要有TL494等,本PWM控制芯片的工作频率可以达到300kHz以上,外加阻容元件就可以实现对电池充电过程中的恒流限压作用,单片机只须用一个普通的I/O端口控制TL494使能即可。另外也可以采用电压比较器替代TL494,如LM393和LM358等。采用纯硬件PWM具有以下优缺点。

       优点:

       电流精度高。充电电流的控制精度只与电流采样电阻的精度有关,与单片机没有关系。不受软件PWM的调整速度和ADC的精度限制。

       充电效率高。不存在软件PWM的慢启动问题,所以在相同的恒流充电和相同的充电时间内,充到电池中的能量高。

       对电池损害小。由于充电时的电流比较稳定,波动幅度很小,所以对电池的冲击很小,另外TL494还具有限压作用,可以很好地保护电池。

       缺点:

       硬件的价格比较贵。TL494的使用在带来以上优点的同时,增加了产品的成本,可以采用LM358或LM393的方式进行克服。

       涓流控制简单,并且是脉动的。电池充电结束后,一般采用涓流充电的方式对电池维护充电,以克服电池的自放电效应带来的容量损耗。单片机的普通I/O控制端口无法实现PWM端口的功能,即使可以用软件模拟的方法实现简单的PWM功能,但由于单片机工作的实时性要求,其软件模拟的PWM频率也比较低,所以最终采用的还是脉冲充电的方式,例如在10%的时间是充电的,在另外90%时间内不进行充电。这样对充满电的电池的冲击较小。

       单片机 PWM控制端口与硬件PWM融合

       对于单纯硬件PWM的涓流充电的脉动问题,可以采用具有PWM端口的单片机,再结合外部PWM芯片即可解决涓流的脉动性。

       在充电过程中可以这样控制充电电流:采用恒流大电流快速充电时,可以把单片机的PWM输出全部为高电平(PWM控制芯片高电平使能)或低电平(PWM控制芯片低电平使能);当进行涓流充电时,可以把单片机的PWM控制端口输出PWM信号,然后通过测试电流采样电阻上的压降来调整PWM的占空比,直到符合要求为止。

       PWM一般选用电压控制型逆变器,是通过改变功率晶体管交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率,改变每半周期内晶体管的通断时间比,也就是说通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压副值的大小。

       其整流部分与逆变部分基本是对称的。

       总之,最后的输出波形可调,副值可调,甚至功率因数也可调,不过,好象都是用正弦波做为基波的啦。

LCD市场需求

       液晶基础知识

       显示器是人与机器沟通的重要界面,早期以显像管(CRT/Cathode Ray Tube)显示器为主,但随着科技不断进步,各种显示技术如雨后春笋般诞生,近来由于液晶(LCD)显示器具有轻薄短小、耗电量低、无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,在近年来价格不断下跌的吸引下,逐渐取代CRT之主流地位,显示器明日之星架势十足。那么液晶显示器与传统的显示器相比,到底有什么新的特点呢?

       一、显示质量高

        由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度,恒定发光,而不象阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新亮点。因此,液晶显示器画质高而且绝对不会闪烁,把眼睛疲劳降到了最低。

       二、没有电磁辐射

        传统显示器的显示材料是荧光粉,通过电子束撞击荧光粉而显示,电子束在打到荧光粉上的一刹那间会产生强大的电磁辐射,尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理,尽可能地把辐射量降到最低,但要彻底消除是困难的。相对来说,液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势,因为它根本就不存在辐射。在电磁波的防范方面,液晶显示器也有自己独特的优势,它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中,而普通显示器为了散发热量的需要,必须尽可能地让内部的电路与空气接触,这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏”了。

       三、可视面积大

        对于相同尺寸的显示器来说,液晶显示器的可视面积要更大一些。液晶显示器的可视面积跟它的对角线尺寸相同。而阴极射线管显示器,显像管前面板四周有一英寸左右的边框,不能用于显示。

       四、应用范围广

        最初的液晶显示器由于无法显示细腻的字符,通常应用在电子表、计算器上。随着液晶显示技术的不断发展和进步,字符显示开始细腻起来,同时也支持基本的彩色显示,并逐步用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机上。而随后出现的DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中的液晶显示设备,DSTN液晶显示屏用于早期的笔记本电脑;TFT则既应用在笔记本电脑上(现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏),又用于主流台式显示器上。

       五、画面效果好

        与传统显示器相比,液晶显示器一开始就使用纯平面的玻璃板,其显示效果是平面直角的,让人有一种耳目一新的感觉。而且液晶显示器更容易在小面积屏幕上实现高分辨率,例如,17英寸的液晶显示器就能很好地实现1280×1024分辨率,而通常18英寸CRT彩显上使用1280×1024以上分辨率的画面效果是不能完全令人满意的。

       六、数字式接口

        液晶显示器都是数字式的,不像阴极射线管彩显采用模拟接口。也就是说,使用液晶显示器,显卡再也不需要像往常那样把数字信号转化成模拟信号再行输出了。理论上,这会使色彩和定位都更加准确完美。

       七、“身材”匀称小巧

        传统的阴极射线管显示器,后面总是拖着一个笨重的射线管。液晶显示器突破了这一限制,给人一种全新的感觉。传统显示器是通过电子枪发射电子束到屏幕,因而显像管的管颈不能做得很短,当屏幕增加时也必然增大整个显示器的体积。而液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的,即使屏幕加大,它的体积也不会成正比的增加,而且在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。

       八、功率消耗小

        传统的显示器内部由许多电路组成,这些电路驱动着阴极射线显像管工作时,需要消耗很大的功率,而且随着体积的不断增大,其内部电路消耗的功率肯定也会随之增大。相比而言,液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上,因而耗电量比传统显示器也要小得多。

       液晶显示器的选型

        在平板显示器件领域,目前应用较广泛的有液晶(LCD)、电致发光显示(EL)、等离子体(PDP)、发光二极管(LED)、低压荧光显示器件(VFD)等。

       液晶显示器件有以下一些特点

       低压微功耗;平板型结构;被动显示型(无眩光,不刺激人眼,不引起眼睛疲劳);显示信息量大(因为像素可以做的很小);易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现);无电磁辐射(对人体安全,利于信息保密);长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题,因此寿命极长,但是液晶背光寿命有限,不过背光部分可以更换)。

       液晶选型8大要素

       ◆LCD类型 ◆质量保证 ◆技术支持 ◆品牌与价格

       ◆供应链保证 ◆分辨率与尺寸 ◆温度与亮度 ◆接口方式

       液晶显示屏的类型选择

       ▲字符→确定显示行、列数→TN、STN类→是否带背光→确定尺寸→确定工作与储存温度范围

       ▲图形→单色还是彩色(TFT真彩还是STN伪彩〈一般在256色以下〉)→确定分辨率→确定外形尺寸→背光类型(LED、EL、CCFL)→确定工作与储存温度范围

       ▲定制→非标准模块的要求→填写定制单→签定合同

       LCD类型

       在液晶(LCD)方面,从选型角度,我们将常见液晶分为以下几类:段式,字符型,

       常见段式液晶的每字为8段组成,即8字和一点,只能显示数字和部分字母,如果必须显示其它少量字符、汉字和其它符号,一般需要从厂家定做,可以将所要显示的字符、汉字和其它符号固化在指定的位置,比如计算器。对于段式液晶,我们提供定做业务。

       字符型液晶,顾名思义,字符型液晶是用于显示字符和数字的,对于图形和汉字的显示方式与段式液晶无异。字符型液晶一般有以下几种分辨率,8×1,16×1、16×2、16×4、20×2、20×4、40×2、40×4等,其中8(16、20、40)的意义为一行可显示的字符(数字)数,1(2、4)的意义是指显示行数。

       图形点阵式液晶,我们又将其分为TN、STN(DSTN)、TFT等几类。这种分类需从液晶材料和液晶效应讲起,请参考液晶显示原理。

       TN类液晶由于它的局限性,只用于生产字符型液晶模块;而STN(DSTN)类液晶模块一般为中小型,既有单色的,也有伪彩色的;TFT类液晶,则从小到大都有,而且几乎清一色为真彩色显示模块。除了TFT类液晶外,一般小液晶屏都内置控制器(控制器的概念相当于显示卡上的主控芯片),直接提供MPU接口;而大中液晶屏,要想控制其显示,都需要外加控制器。

       因此,选择您所需要的液晶屏,需要考虑的几个方面细述如下:

       一、如果只需要显示字符和数字,而且一屏所显示的内容不超过字符型液晶的最大限制(比如40×4),就可选择字符型液晶,直接与MPU连接即可。

       二、如果需要动态地显示汉字和图形,那么,只能选择图形点阵式液晶,接下来该考虑的问题就是需要选择STN(DSTN)单色、伪彩色还是TFT真彩色。一般情况下,如果使用单片机控制,由于其控制能力的限制,只有在640×480以下单色、320×240以下伪彩色的范围内进行选择;如果使用PC、IPC或其它控制能力比较强的主控模块(如视频输入控制模块),只要具备液晶显示部分或外加显示控制,就可以有较大的选择余地,不带内置控制器的单色、伪彩色和真彩色液晶均可。 同时应该考虑到外形尺寸的要求。另外请注意,LCD的分辨率在物理上是固定的,满屏显示一般只能以其固有的分辨率显示,这一点与CRT有所区别。

       三、背光选择,说到背光问题,需要从另一个角度将液晶分类,即透射式、反射式、半反半透式液晶三类,因为液晶为被动发光型显示器,所以必须有外界光源,液晶才会有显示,透射式液晶必须加上背景光,反射式液晶需要较强的环境光线,半反半透式液晶要求环境光线较强或加背光。

       字符类液晶 带背光的一般为LED背光,以黄颜色(红、绿色调)为主。一般为+5V驱动。

       单色STN中小点阵液晶 多用LED或EL背光,EL背光以黄绿色(红、绿、白色调)常见。一般用400—800Hz、70—100V的交流驱动,常用驱动需要约1W的功率。

       中大点阵STN液晶和TFT类液晶 多为冷阴极背光灯管(CCFL/CCFT),背光颜色为白色(红、绿、蓝色调)。一般用25k—100kHz,300V以上的交流驱动。

       四、温度范围,很多字符型液晶以及小图形点阵液晶有常温型和宽温型的,而大图形点阵的液晶宽温型的在大陆市场上比较少见,常温一般指工作温度0—50℃,宽温到-20—70℃(个别的可到零下30℃,如LQ5AW136 TFT 视频接口);另外在湿度方面也有一定的要求。

       五、亮度问题,亮度单位为cd/m2或叫Nit(尼特),大部分TN、STN(DSTN)液晶的亮度不超过100cd/m2,但是目前比较常用的5—6\"的伪彩色STN屏的亮度都在130cd/m2左右,京瓷有一种5.7\"的LCD亮度达200cd/m2,而TFT类液晶的亮度则150cd/m2以上常见。

       六、配件方面,由于液晶的规格、接口没有国际标准,所以不同厂家、不同类型的液晶的信号接口往往不一致,所以选择液晶时,注意购买相关配件(包括信号连接器件、逆变器等)。

       液晶屏幕的驱动方式

       单纯矩阵驱动方式是由垂直与水平方向的电极所构成,选择要驱动的部份由水平方向电压来控制,垂直方向的电极则负责驱动液晶分子。

       在TN与STN型的液晶显示器中,所使用单纯驱动电极的方式,都是采用X、Y轴的交叉方式来驱动,如下图所示,因此如果显示部份越做越大的话,那么中心部份的电极反应时间可能就会比较久。而为了让屏幕显示一致,整体速度上就会变慢。讲的简单一点,就好象是CRT显示器的屏幕更新频率不够快,那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动;或着是当需要快速3D动画显示时,但显示器的显示速度却无法跟上,显示出来的要果可能就会有延迟的现象。所以,早期的液晶显示器在尺寸上有一定的限制,而且并不适合拿来看**、或是玩3D游戏。

       主动式矩阵的驱动方式是让每个画素都对应一个组电极,它个构造有点像DRAM的回路方式,电压以扫描的(或称作一定时间充电)方式,来表示每个画素的状态。为了改善此一情形,后来液晶显示技术采用了主动式矩阵(active-matrix addressing)的方式来驱动,这是目前达到高资料密度液晶显示效果的理想装置,且分辨率极高。方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极,利用扫描法来选择任意一个显示点(pixel)的开与关。这其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。

       在TFT型液晶显器中,导电玻璃上画上网状的细小线路,电极则由是薄膜式晶体管所排列而成的矩阵开关,在每个线路相交的地方则有着一弄控制匣,虽然驱动讯号快速地在各显示点扫瞄而过,但只有电极上晶体管矩阵中被选择的显示点得到足以驱动液晶分子的电压,使液晶分子轴转向而成「亮」的对比,不被选择的显示点自然就是「暗」的对比,也因此避免了显示功能对液晶电场效应能力的依靠。

       TFT液晶显示原理

        TFT型的液晶显示器较为复杂,主要的构成包括了,萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。首先液晶显示器必须先利用背光源,也就是萤光灯管投射出光源,这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩,并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。

       STN液晶显示原理

       STN型的显示原理与TN相类似,不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。

        要在这里说明的是,单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形(或称黑白),并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现象,因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片(color filter),并将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大,其屏幕对比度就会显得较差,不过藉由STN的改良技术,则可以弥补对比度不足的情况。

       TN型液晶显示原理

        TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的,而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的,它的运作原理也较其它技术来的简单,请读者参照下方的。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图,包括了垂直方向与水平方向的偏光板,具有细纹沟槽的配向膜,液晶材料以及导电的玻璃基板。 不加电场的情况下,入射光经过偏光板后通过液晶层,偏光被分子扭转排列的液 晶层旋转90度,离开液晶层时,其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致,因此光线能顺 利通过,整个电极面呈光亮。 当加入电场的情况时,每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致,液晶层因此失去了旋光的能力,结果来自入射偏光片的偏光,其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系,并无法通过,电极面因此呈现黑暗的状态。 其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间,液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列,如果电场未形成,光线会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进方向,然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,两片玻璃间会造成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使其分子棒进行扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品中所用的液晶显示器,几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成

       LCD控制驱动器的设计与开发

        对于液晶显示屏,它通常包括玻璃基板、ITO(Indium Tin Oxide)膜、配向膜、偏光板等制成的夹板,上下共有两层。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽,上下玻璃基板配向为90度。上下夹层中放置液晶,液晶将按照沟槽方向配向。整体看起来,液晶分子的排列就像螺旋形的扭转排列。当玻璃基板加入电场时,液晶分子配列产生变化,变成竖立状态。当液晶分子竖立时光线无法通过,结果在显示屏上出现黑色。液晶显示器(LCD)将根据电压的有无,控制液晶分子配列方向,使面板达到显示效果。

       对LCD的分类,有各种分类方法。通常可按照其显示方式分为段式、点字符式、点阵式等。除了黑白显示外,还有多灰度和彩色显示等。

       在LCD驱动时,需在段电极和公共电极上施加交流电压。若只在电极上施加DC电压时,液晶本身发生劣化。液晶驱动方式包括静态驱动、动态驱动等驱动方式。

       1)静态驱动

       所有的段都有独立的驱动电路,表示段电极与公共电极之间连续施加电压。它适合于简单控制的LCD。

       2)多路驱动方式

       构成矩阵电极,公共端数为n,按照1/n的时序分别依次驱动公共端,与该驱动时序相对应,对所有的段信号电极作选择驱动。这种方式适合于比较复杂控制的LCD。

       在多路驱动方式中,像素可分为选择点、半选择点和非选择点。为了提高显示的对比度和降低串扰,应合理选择占空比(duty)和偏压(bias)。

       施加在LCD上所表示的ON和OFF时的电压有效值与占空比和偏压的关系如下:

       Vo:LCD驱动电压

       N:占空比(1/N)

       a:偏压(1/a)

       多路驱动方式可分为点反转驱动和帧反转驱动。点反转驱动适合于低占空比应用,它在各段数据输出时,将数据反转。帧反转驱动适合于高占空比应用,它在各帧输出时,将数据反转。

       对于多灰度和彩色显示的控制方法,通常采用帧频控制(FRC)和脉宽调制(PWM)方法。帧频控制是通过减少帧输出次数,控制输出信号的有效值,来实现多灰度和彩色控制。而脉宽调制是通过改变段输出信号脉宽,控制输出信号的有效值,来实现多灰度和彩色控制。

       显示方式从简单的段式、点字符式到复杂的点阵式、阶调式的变化。显示颜色从黑白逐步变化到彩色。显示屏从小到大,响应时间逐步缩短,目前STN显示器在成本及消费电流方面有优势。TFT显示器在对比度和动画对应速度方面有优势。

       作为LCD驱动器标准电路生产厂主要有NEC 、EPSON、三星等公司。目前手机市场中使用最多的驱动器电路仍然是黑白电路。但是,四灰度LCD驱动电路和彩色LCD驱动电路也逐渐投入到市场上。今后具有彩色、大屏幕、可上网、响应快的显示器将成为手机发展的流行趋势。

       下面将以NEC公司mPD16682A产品为例,说明LCD控制驱动器主要特性和设计流程。该芯片适用于手机、汉字或日语传呼机以及其他显示汉字或日语字符的设备,每个字符使用16 x 16或12 x 12个点。

       * 内含1/65分时显示RAM的液晶显示控制/驱动器

       * 使用+3伏单一电源

       * 内含升压电路(3倍和4倍可转换)

       * 132 x 65 位用于点显示的RAM

       * 输出:132段、65公共端

       * 用于COG(Chip on Glass)

       LCD驱动器基本构成由以下部分构成:

       控制部分:

       TopDown(自顶向下)

       逻辑电路

       RAM部分:

       手工设计

       异步2 PortRAM

       I/O口

       输出专用口

       模拟部分:

       手工设计

       DC/DC转换器

       DA转换器

       升压放大器

       电压跟随器

       稳压电路

       温度补偿电路

       振荡电路

       I/O部分:手工设计

       显示屏以手机为例,设计开发企业应与国内芯片制造企业联手,设计、开发下列目前或近期即将需求的手机用LCD控制驱动器的系列产品:

       黑白LCD控制驱动器

       多灰度LCD控制驱动器

       彩色STN-LCD控制驱动器

       彩色TFT-LCD控制驱动器

       1)确定LCD驱动电路规格书

       根据市场需求及发展趋势,确定LCD驱动电路的规格书。

       2)建立完整的设计环境

       由于LCD控制驱动电路涉及到数字、模拟和高压电路。SPICE参数的提取和验证是其中重要的一项任务。因此,设计和工艺人员应制作测试用的TEG片,并对TEG片进行测试,提取和验证SPICE参数,建立完整的设计环境。

       3)LCD控制驱动电路设计

       电路设计包括确定电路设计方案、逻辑综合、电路仿真和物理实现。

       ·采用低功耗技术,需选择低功耗电源;内置存储器和降低振荡频率;采用OSO(One Shot Operation)电路技术;采用MLS(Multi Line Selection多线选择)驱动法。

       ·电路描述与仿真。

       数字电路可采用HDL语言描述,HDL仿真。模拟电路可采用原理图输入,SPICE仿真。

       对于整体电路仿真需采用数模混合仿真技术,还要解决显示图象的验证技术。

       ·版图物理实现

       为了保证设计效率,数字电路部分的版图可利用SE,进行自动布局布线。为获得高性能,对模拟电路版图及I/O部分版图应采用手工布图。由于全芯片采用不同的方法分块制作,因此需利用全芯片合成、布局布线技术和部分电路版图和全芯片版图的DRC技术。

       4)LCD控制/驱动电路测试技术。例如,多引脚对应能力;高速数据传送;高精度测试;高电压对应。

       LCD部分专业术语解释

       LCD Liquid Crystal Display 液晶显示

       LCM Liquid Crystal Module 液晶模块

       TN Twisted Nematic 扭曲向列。液晶分子的扭曲取向偏转90°

       STN Super Twisted Nematic 超级扭曲向列。约180~270°扭曲向列

       FSTN Formulated Super Twisted Nematic 格式化超级扭曲向列。一层光程补偿片加于STN,用于单色显示

       TFT Thin Film Transistor 薄膜晶体管

       Backlight — 背光

       Inverter — 逆变器

       OSD On Screen Display 在屏上显示

       DVI Digital Visual Interface (VGA)数字接口

       TMDS Transition Minimized Differential Signaling

       LVDS Low Voltage Differential Signaling 低压差分信号

       Panelink —

       IC Integrate Circuit 集成电路

       TCP Tape Carrier Package 柔性线路板

       COB Chip On Board 通过邦定将IC裸片固定于印刷线路板上

       COF Chip On FPC 将IC固定于柔性线路板 上

       COG Chip On Glass 将芯片固定于玻璃上

       Duty — 占空比,高出点亮的阀值电压的部分在一个周期中所占的比率

       LED Light Emitting Diode 发光二极管

       EL Electro Luminescence 电致发光。EL层由高分子量薄片构成

       CCFL(CCFT) Cold Cathode Fluorescent Light/Tube 冷阴极荧光灯

       PDP Plasma Display Panel 等离子显示屏

       CRT Cathode Radial Tube 阴极射线管

       VGA Video Graphic Array 视频图形阵列

       PCB Printed Circuit Board 印刷电路板

       Composite video — 复合视频

       Component video —

       S-video — S端子,与复合视频信号比,将对比和颜色分离传输

       NTSC National Television Systems Committee NTSC制式,全国电视系统委员会制式

       PAL Phase Alternating Line PAL制式(逐行倒相制式)

       SECAM SEquential Couleur Avec Memoire SECAM制式(顺序与存储彩色电视系统)

       VOD Video On Demand 视频点播

       DPI Dot Per Inch 点每英寸

       LCD显示器的模拟/数字接口

       液晶显示器(LCD)是为PC开发的最新附件之一。与同类的阴极射线管(CRT)显示器相比,LCD显示器体积小、辐射少、功耗低,同时视频性能优越、外观新颖圆滑。技术的进步、需求的增加以及生产成本的降低,使LCD的价格降到可为普通消费者接受,人们在考虑配置一个新的带LCD显示器的计算机系统,或是替换掉旧的CRT显示器。

       在决定一项新的购置计划时,大部分消费者都要权衡其需求。在一定的价格范围内,对于给定的一套产品的特点及预期的性能水平,消费者会在充分权衡后决定是否购买该产品。计算机和计算机附件的购买过程也与此类似。系统工程师必须了解消费市场中的性能价格比。对于这种成本敏感市场而言,设计的主要目标是降低板级的BOM (原材料费用)成本。板级元器件的去除等同于最终产品市场价格的大幅降低。如果购买模式如上所提,消费者该怎样在数字显示器和模拟显示器间作一选择呢?

       消费者在购置时会考虑以下几个关键因素:性能、兼容性以及成本。在购置显示器时,接口类型也成为关键的考虑因素之一。标准的红、绿、蓝(RGB)模拟接口正面临着数字接口日渐强大的挑战。以下篇幅将着重讨论两种方案间的差异。

       模拟接口

       在市场上现有的大量RGB模拟显示器中,来自计算机的离散视频数据RGB送至DAC,然后数字信号被转化为模拟信号并与水平及垂直同步信号一起传送到显示器。

       在显示器内部,前置放大器具有放大、钳位及偏移调节的作用。可选择使用单独的前置放大器或集成前置放大器。目前市场上供应的前置放大器都设计用于CRT显示器,并未经过优化以用于LCD。因而,在LCD环境下,前置放大器所产生的失效及错误会降低视频性能。

       下一步关键是实现模拟信号到数字信号的转换(ADC)。在转换过程中,转换器有限的分辨率会产生错误,包括DC部分的线性度和偏移以及AC成分的电火花及位错误等。虽然参照说明书这些不理想的特性显得很重要,但如果只是随机发生,人眼不容易察觉。LCD屏的刷新率达到60Hz时,如果闪烁并不太多,人眼将会滤除这些信号。值得注意的是ADC的输入带宽是有限的。如果ADC没有足够的输入带宽,这些影响会表现在显示屏上。在一个象素点上,当视频信号由白转黑时,如果ADC输入带宽不佳,则会大幅降低LCD显示器的视频性能。由于模拟信号会全幅振荡,输入带宽不佳的ADC会导致象素消退,象素之间的边缘将不再平整而是变得模糊,在黑色垂直线与白色垂直线相邻的地方将变成灰线。建议ADC输入带宽为采样时钟频率的1.5倍。时钟频率通过显示器的分辨率和刷新率来决定。例如刷新率为85Hz的XGA(1024×768)显示器需要89MHz的时钟,ADC输入带宽至少为133MHz。

       Fs = (水平分辨率×垂直分辨率×刷新率) / 0.75) 其中 0.75 是有效视频因子(active video factor)

       = (1024 ×768 ×85) / 0.75 = 89.13MHz

       所以输入带宽为89.13 × 1.5 = 133.7MHz

       在模拟接口中,需要一个数据时钟在LCD显示器及图形控制器传来的输入信号间进行同步。同步由锁相环(PLL)提供,它用计算机的水平同步脉冲来为ADC和数字控制器芯片产生内部时钟信号。为了确保ADC能在正确的时间采样,需要进行相位调节。为了获得最佳的视觉性能,也许需要用户自己调节显示器。PLL还会在显示器中产生相位噪声或时钟抖动,从而在显示器上产生不良的画面,即在灰色的背景中产生“雪花”,或在亮度上出现明显的不同。产生这种视觉影响时,通常在LCD屏上有一块区域看上去比显示屏的其它部分要暗一些或亮一些。

       在模拟系统中,信号一旦被转换为数据流,LCD显示器通常就需要进行适当的调节及帧比率调整。可对图像进行缩放以符合显示屏的大小,同时调整帧比率来设置刷新频率以满足显示器的要求,通常为60Hz。在缩放过程中,由模拟信号到数字信号转换过程产生的信号退化可能会被放大。此外,不标准的图形控制卡、电缆的屏蔽性差以及连接器质量低劣也会降低信号的性能,导致整个数据转换过程的误差,引起图像质量的降低。

       数字接口

       在数字接口装置中,计算机数据可以直接发送到显示器,而无需进行数据转换。由于不再需要将数据转换为模拟信号随后再还原为数字信号,从而排除了与之相关的可能引起的误差。

       美中不足的是,数字接口不能共享模拟接口方案的通用标准。有可能成为数字接口标准的竞争标准包括:低压差分信号(LVDS)标准、PanelLink标准、传输最小差分信号(TMDS)标准以及用于显示器的数字接口(DISM)标准。每种提议的传输技术都有其优点,但在单一标准被采用并获得推广前,计算机厂商们仍会将关注那些可能长期应用的方案上。根据计算机产业的快速变革而言,几乎很难做出一个正确

STM32F103RBT6,如何测量交流电压,电流,频率

       如果是电流测量,一般有两种方案,一种是隔离的,一种是非隔离的,关键就是STM32的地是否与逆变器的地相同。

       隔离方案,可以考虑使用:1.霍尔传感器;2.测流电阻+线性光隔;3.隔离AD转换器;4.利用互感线圈取得固定比例的电流感应,然后经过电阻转换得到电压评估。

       非隔离方案:测流电阻+调理电路形成AD转换输入

       一般测流电阻就是将功率电阻串接到输出电流回路中,取得电流流过后的电压落差,再经过电路调理输入AD转换器。

       电压可以在输出上采用分压电阻的模式取得AC220V的部分电压,经过调理后输入非隔离的ADC或者输入线性光隔、隔离ADC。

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