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STM8供电疑问,烦请高手帮忙解答一下

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iyumi 提问时间:2018-2-10 21:46 /
悬赏5ST金币已解决
本帖最后由 iyumi 于 2018-2-11 09:27 编辑

应用背景:用STM8的定时器控制点亮两个1W的led灯,每个led工作电流为350ma,(也可能用到2个3W的led灯,每个led的工作电流为700ma)

现在我的样板是手机充电器5V-2A统一供电,没有加稳加芯片,调试的时候发现随着led灯亮度的增加电源电压会下降(目前只连了1个1W的led),led灯全灭的时候电源电压有5.05V,但是led灯最亮的时候电源电压只有4.87V,如果我连上2个led,或者使用3W的led的话,电源电压肯定降得会更厉害。

这种情况下,我应该怎么来供电呢?我想了一下有两种方案:

1、led灯直接用电源供电,加一个稳压芯片给STM8供电。这种情况电源有压降,led是不是就不能达到5V的最大亮度?

2、led灯和STM8都用5V稳压芯片输出的电压供电。这种情况对STM8有没有影响?

另外,如果我要使用STM8的ADC的话,需不需要再加一颗参考电压芯片,还是使用上面两种方案中的一种,然后直接用STM8的电源作为参考电压?

我没什么这方面的经验,请论坛里的高手们帮忙看看我的方案哪种好一些,或者有没有更好的方案,请指教,先谢谢了!

上面提问题的时候说得不够全面,补充一下:

led部分的电路原理图:网络标号LED1接的是STM8 TIM1_CH1,P3是led灯,P4是一个普通的发光二极管,用于同步显示P3的状态
无标题.jpg

LED灯的情况:在淘宝上买的下面这种灯珠,3-5V输入范围
无标题1.jpg

最佳答案

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朋友,你这个情况比较复杂呀!问题挺全,说明也是真正对脑筋考虑过了。 首先,LED灯是什么型号?数据手册中参数是什么样的?1W、350mA,这颗灯是3V的灯;3W,700mA,这灯是4.3V的灯。你没有说,有没有加LED驱动电路,如果没有加的话,我可以认为你就是用的电阻限流方式点的灯,而不是恒流方式点灯。一般LED灯使用恒流方式点灯。 再者,建议调试的时候不要用手机充电器供电,一般是给手机充电用的,不适合调试用,调试的时候你要得 ...
收藏 评论12 发布时间:2018-2-10 21:46

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12个回答
七哥 回答时间:2018-2-10 21:47:00
朋友,你这个情况比较复杂呀!问题挺全,说明也是真正对脑筋考虑过了。
首先,LED灯是什么型号?数据手册中参数是什么样的?1W、350mA,这颗灯是3V的灯;3W,700mA,这灯是4.3V的灯。你没有说,有没有加LED驱动电路,如果没有加的话,我可以认为你就是用的电阻限流方式点的灯,而不是恒流方式点灯。一般LED灯使用恒流方式点灯。

再者,建议调试的时候不要用手机充电器供电,一般是给手机充电用的,不适合调试用,调试的时候你要得准确的参数。手机充电器各家做的都不一样,电流和电压变化曲线不同,充电过程分为预充电、恒流充电、恒压充电几个过程,这些都是由手机充电器和电池管理芯片共同完成的。你可以了解一下锂电池充电原理。接上你的电路,供电电压降的原因有可能是充电器处在某个工作过程中,最可能的是你的电源线上压降太大,也就是串联电阻太大,再或者充电器的等效内阻太大。

对于你提的两种方案,不清楚你的灯是什么样的灯。一般的LED灯电压多数是3V、6V、9V等,都是3的倍数。你这跑出来个5V的灯,所以说你这不是一般的灯。通常的LED灯用恒流方式驱动。

ADC要不要加参考电压芯片,这个得看你用ADC做什么用?如果你是用电池供电,用ADC来采电池电压,那就需要加参考电压。
如果你是用稳压电源供电,并且电源电压温定,对你ADC采样影响不大精度可以接受的话,就不用加参加电压芯片。

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maxtch 回答时间:2018-2-11 02:42:05
先说电压的问题。这是供电线路损耗的问题。随着点亮的 LED 增多,电源线上的电流增大,损耗也就增大了。楼上担心的用手机 USB 充电器供电问题其实不大,因为除非是支持快充, USB 充电是有标准规格的:恒压 4.3-5.5V。

1. 这种方法其实在 STM32 体系当中很常见:外部负载直接驱动,主控用稳压芯片。如果你可以接受主控供电用 3.3V 的话,加一颗 LP2980-3.3 给主控单独供电不妨是一种办法。如果主控供电必须是 5V,USB 供电的电压范围就有点尴尬了。

2. 这一般来说没有问题。STM8 的工作电压范围很大。

至于 ADC,如果你用了稳压芯片,一般可以省去。如果你没有稳压芯片,像这样电源电压不稳的话,就需要外加基准芯片了。至于用什么基准就根据你实际需求来了:要求不高就用 TL431。

至于驱动 LED,建议你用电流模式开关控制,既方便软件控制又省电。用 PWM 输出外接 MOSFET 做一个软件开关电源,LED 低压侧加检流电阻和运放做一个电流反馈,软件里面做一个 PID 回路。

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iyumi 回答时间:2018-2-11 09:34:00
toofree 发表于 2018-2-11 00:31
朋友,你这个情况比较复杂呀!问题挺全,说明也是真正对脑筋考虑过了。
首先,LED灯是什么型号?数据手册中 ...

您的回答涉及了很多方面,学习了,非常感谢。
我在原问题后边把led的驱动电路图和led灯的信息加上了,应该是您说的恒流方式点灯吧,不知道能不能根据这些信息给出您的建议。

ADC用来测光照强度,如果对精度要求比较高的话,是和STM8共用稳压芯片的输出还是单独再用一个参考电压芯片呢?
iyumi 回答时间:2018-2-11 09:46:30
maxtch 发表于 2018-2-11 02:42
先说电压的问题。这是供电线路损耗的问题。随着点亮的 LED 增多,电源线上的电流增大,损耗也就增大了。楼 ...

非常感谢,您的意思是说用手机充电器是没问题的,对吧?
我在原问题的后边提供了led的驱动电路,应该就是您说的“电流模式开关控制”,您看对不对
可以接受3.3V的供电,只是不晓得3.3v电源下的高电平能不能开启mos管
用PID控制的目的是让led的亮度保持稳定?我目前还用不到这个功能
七哥 回答时间:2018-2-11 09:56:48
iyumi 发表于 2018-2-11 09:34
您的回答涉及了很多方面,学习了,非常感谢。
我在原问题后边把led的驱动电路图和led灯的信息加上了,应 ...

去查一下这个灯模块上的芯片,看看是不是恒流的,如果是恒流的,那么输入电压在什么范围之内的时候是恒流?
如果在供电3到5V都能做到恒流,那你不用担心电压降的问题。但一般情况,它应该做不到3V输入的恒流,因为板上没有电感,它这个应该也降压型的。
你对ADC精度要求高的话,那就加个电压参考吧,便宜一点的就是TL431。
iyumi 回答时间:2018-2-11 10:06:47
toofree 发表于 2018-2-11 09:56
去查一下这个灯模块上的芯片,看看是不是恒流的,如果是恒流的,那么输入电压在什么范围之内的时候是恒流 ...

好的,非常感谢
Tcreat 回答时间:2018-2-11 13:08:24
如果适配器的电流能达到2A 没有问题 那么是不是适配器的内部负载太大 导致压降过低   可以用大功率的开关电源先确认下是不是电源适配器自身的问题  通常对于锂电池来说  4.7V的输出电压 对充电是没有影响的
iyumi 回答时间:2018-2-11 13:38:19
Tcreat 发表于 2018-2-11 13:08
如果适配器的电流能达到2A 没有问题 那么是不是适配器的内部负载太大 导致压降过低   可以用大功率的开关电 ...

呃,没有电压源
maxtch 回答时间:2018-2-11 15:48:08
iyumi 发表于 2018-2-11 09:46
非常感谢,您的意思是说用手机充电器是没问题的,对吧?
我在原问题的后边提供了led的驱动电路,应该就是 ...

1. 对的,可以直接用手机充电器,就是选择质量高一点的 USB 数据线降低线路损耗。

2. 这个不是我所说的控制方式。我以为您是直接驱动 LED 了呢,原来还有一个电路模块啊。

3. 3.3V 能不能开启 MOS 管只有实验了才知道。

4. 在软件控制电源中,PID 是为了控制输出稳定的。在你的场景下,就是控制 LED 亮度稳定。
iyumi 回答时间:2018-2-11 16:08:38
maxtch 发表于 2018-2-11 15:48
1. 对的,可以直接用手机充电器,就是选择质量高一点的 USB 数据线降低线路损耗。

2. 这个不是我所说的 ...

好的,明白了,非常感谢

我看了mos管(AO3414)的手册,开启电压1.8V都可以,我回去试一下
robter 回答时间:2018-3-24 07:20:36
大电流负载最好独立供电,灯亮时拉低总电源电压
iyumi 回答时间:2018-3-26 09:42:37
robter 发表于 2018-3-24 07:20
大电流负载最好独立供电,灯亮时拉低总电源电压

嗯,已经改成独立供电了,刚好今天板子回来,晚上回去焊起测一下
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