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新手两个月做出STM32四轴(五)——电源系统重新设计 精华  

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jiuwangbujiu 发布时间:2017-3-29 08:29
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1 收藏 12 评论119 发布时间:2017-3-29 08:29
119个回答
青春的叶子 回答时间:2017-3-29 12:48:48
问题就是这么一点点找出来的,要坚持才能发现最终的问题,不能半途而废,支持小马哥
jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 12:49:49
安静的学渣 发表于 2017-3-29 12:37
! g8 @% |; f5 e. e% D童鞋们。升压后用ams降压到3.3v给单片机供电,这个方案可行不?期待小马哥的回复 ...

$ H7 ~' e5 F/ m( _  P当然可行啊,前提是你要计算好你的电流,如果AMS能提供你所需的电流就行,另外,ams大多用的封装尺寸比较大,如果有SOT89的或者更小的尺寸的话就好了,其实这一步的方案非常多,我已经整理在本帖的附件里面了,最后一张表就是对比各种ldo的性能的。可以参考。
jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 12:51:13
小黄蜂++ 发表于 2017-3-29 12:42
8 q; i) H/ L. b5 H) p* a小马哥,好贴啊。一个全新的电源思路,先用开关电源升压,然后再线性降压,提供系统工作的稳定电源。 ...
7 G4 p' s+ u: ?- R, Z) J/ C; g
非常到位的评论,我希望我们能在这里讨论,把讨论的成果留下来,这样就可以给其他人参考了,谢谢你的提供的宝贵意见
小黄蜂++ 回答时间:2017-3-29 12:54:37
jiuwangbujiu 发表于 2017-3-29 12:519 Z0 R. Z4 w1 A. o2 D# J. L
非常到位的评论,我希望我们能在这里讨论,把讨论的成果留下来,这样就可以给其他人参考了,谢谢你的提供 ...
( I; ?( z) ?3 @3 ]2 {) r, o. d
小马哥在守电脑旁看帖吗,回复这么快
jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 12:58:15
青春的叶子 发表于 2017-3-29 12:480 S5 d; M, E: o6 z7 B7 S9 H
问题就是这么一点点找出来的,要坚持才能发现最终的问题,不能半途而废,支持小马哥 ...

: j, G) b' D4 {# I! K* N作为一个新手,出了问题没人带,像无头苍蝇一样那种感觉很枯燥,但是问题解决之后的成就感也就更强
jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 12:58:48
小黄蜂++ 发表于 2017-3-29 12:54
2 @' O. p$ o# O: m& o& Y0 r, G小马哥在守电脑旁看帖吗,回复这么快
; G( Q3 _* ?5 ^3 L1 I+ g7 g
你qq联系我(465449409)
沉灵静语 回答时间:2017-3-29 13:06:19
马哥,我想请教一下,我要用外置UBEC给飞控板供电 我的UBEC上写的是5V 3A的工作值   这样的情况可以用马哥小四轴上HT7883电路降压到3.3v给stm32供电保证stm32正常工作吗     还有请问一下马哥,stm32芯片正常工作输入的电流值范围是多少  
213123131 回答时间:2017-3-29 14:04:39
帖子很好,童鞋们应该学习帖子中这种分析排除问题的方法。$ o+ o9 P+ o4 G$ }0 o7 j; K$ ]9 ?5 A
对于这种系统的供电,一般才用的解决方案都是DCDC(开关电源)+LDO(线性电源)。至于开关电源和线性电源区别我在这稍微介绍一下(这个很简单百度一大堆)。5 m% u% r5 @; i
1、开关电源是直流电转变为高频脉冲电流,将电能储存到电感、电容元件中,利用电感、电容的特性将电能按预定的要求释放出来来改变输出电压或电流的;线性电源没有高频脉冲和储存元件,它利用元器件线性特性在负载变化时瞬间反馈控制输入达到稳定电压和电流的。6 Z1 G% @/ L4 c: r% N
2、开关电源可以降压,也可以升压;线性电源只能降压。
* a7 B! E$ ~) w' Z( h2 x3、开关电源效率高;线性电源效率低。9 P( i; h' x/ o% z# W2 A
4、线性电源控制速度快,波纹小;开关电源波纹大。1 w- ~" q( C  U! o* F# u% u' h* y
2 G+ m! S% d& d
帖子中问题的主要原因其实就是上述的第二条,线性电源LDO只能降压不能升压,所以当电机大功率运行时,电池由于有内阻的原因将输出电压拉低,导致LDO输入电压过低,LDO无法正常工作,系统reset。而系统reset后,回路电流变小,系统又可以正常工作,进而反复故障。所以最好的解决办法就是前端加一个开关电源把电压稳定在5V左右,然后再用LDO降压至单片机的3.3V工作。就是boost+ldo解决方案。
7 ]+ ~4 X, D( o/ T6 \0 B
& G6 S" a2 W, W这样就有同学会问,为何要用两个电源,既然LDO不好用,为何不只用一个DCDC直接将输出稳定在3.3V就可以了呢?这个问题29楼其实已经解释的很好了,不过我再补充两点。这个就是上面说到的第4点,开关电源纹波很大,而线性电源纹波很小。一般单片机用到的DCDC电源纹波在几十到上百毫伏不定。这种用单DCDC给单片机供电有一个功能会严重受影响,那就是ADC。大家都知道ADC的基准电压是由VDD和Vref来决定,先不说Vref,单说VDD,就拿STM32的12位ADC来说,ADC分辨率3.3/4096=0.8mV,而如果你的供电电源有几十甚至几百毫伏的纹波,那么测量出来的ADC数值会浮动非常大,为以后滤波算法造成很大影响。不过其实这个纹波大小,一般的单片机都可以承受的了,因为MCU等数字电路都有一定的噪声容限,只要不超出该容限就可以工作。但这样的系统品质和可靠性均不佳,所以应改进电源设计并加强滤波、去耦。所以DCDC+LDO的解决方案就诞生了,这也是现在最常用的MCU电源管理解决方案。

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happyhai + 1 很给力!

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jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 14:58:11
213123131 发表于 2017-3-29 14:04
7 r, P: h) h4 |$ U! h2 \帖子很好,童鞋们应该学习帖子中这种分析排除问题的方法。- J( S# m& l: S; C
对于这种系统的供电,一般才用的解决方案都是DCD ...

7 c% R1 }, i- J, h! W1 b3 o写的太好了,本来下一篇我打算写一下开关电源和线性电源的区别,结果被你抢先了。。。。。
jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 15:02:17
沉灵静语 发表于 2017-3-29 13:063 O( e! w) O/ R* f7 V0 t) c* `
马哥,我想请教一下,我要用外置UBEC给飞控板供电 我的UBEC上写的是5V 3A的工作值   这样的情况可以用马哥 ...

9 q2 f8 T1 R6 D  o% h- A9 I8 S" d3 KUBEC本质也是DC-DC,关于这个你可以看看你楼下祝各位213123131童鞋写的
思恋尘缘 回答时间:2017-3-29 16:59:09
感谢小马哥
安静的学渣 回答时间:2017-3-29 17:26:17
喔喔~又学习到电源的设计了!!
jiuwangbujiu 回答时间:2017-3-29 18:30:05
思恋尘缘 发表于 2017-3-29 16:59# E) W* c/ p) S* k, O0 Z+ l
感谢小马哥

/ \+ o; f' M1 d2 K8 E共同学习
小萌新 回答时间:2017-3-29 22:36:25
嗯,这个方案很好,采纳了,帮助很大,最近正是在头疼这个问题。谢谢楼主的分享
liyouxin 回答时间:2017-3-30 01:30:54
实践出真知,佩服老毛,创造性的给实践提高到前所未有的高度。更佩服小马,把这一理论进行了完美诠释。
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