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联控智能高压板降压小模块的电路图如下:
其中VIPER12A是降压芯片,是ST公司出的SMPS(开关电源)控制芯片,利用buck型电路降压。(注意buck是降压的意思,boost是升压的意思) 该小模块是作用是将高压板的输入电压降到13.5V左右,供预驱芯片使用。然后用LM2596S-5.0把13.5V电压降压到5V,再用一个AMS1117降压到3.3V,给单片机供电。 小模块必须接了负载以后(也就是插在他的板子上),万用表测输出端的电压测出来才是13.5V。如果不接负载,测出来就是20~33V的电压,且随输入电压的升高而升高(很显然这是一个错误的结果)。 buck型电路的基本结构如下: 其中Vin是输入电压,Vo是输出电压,最右边的Vo电阻代表负载。Q是开关管。电路中外接的L1就是图中的Lf。图中只有Q是在芯片内,其余器件都在芯片外。 这个芯片的VDD虽然接的是输出端,但其实是电压输入引脚,而非输出引脚。芯片也不是靠的D(DRAIN)供电,实际上靠的是VDD供电。这一点比较奇怪。 这个芯片内部集成了一个MOS管(就是图中的Q),芯片上的D引脚(DRAIN)实际上是这个MOS管的漏极,S引脚(SOURCE)实际上是MOS管的源极。MOS管的漏极接到输入电源上,经过芯片外的BUCK电路降压后,将降压后的电压再接回VDD,利用降压后的电压给芯片供电。芯片就是这样供上电的,这一点确实非常难以理解。芯片主要负责的其实是芯片内部MOS管(开关管)栅极(G)的开通和关断。FB引脚是外部反馈信号。 联控智能给的小模块并没有完全按照这个电路图上的参数来接。联控智能用的电感L1是220μH,电容C4是47μF 25V,D1、D2、D4全都是US1J或者RS1M,电阻R1的大小为120Ω。 C1用的是1206封装的10μF贴片电容。 通电后发现电路振荡很厉害,必须要把单片机的BOOT1拉高,进入bootloader模式后再通电,才能勉强启动成功。 自己板子电感器的声音也很大,很远都能听见。他的小模块通电,没有任何声音。但是如果把他的220μH的电感换成原理图上的10mH电感,就会有较小的声音出现,但是电路不会振荡,能正常启动。 后来发现电路中的C1是关键,取下来替换成他的(万用表量出来是8.3μF左右,我买的量出来是9.4μF),通电,不振荡了,可以正常启动。但是,把电源关了,马上再开,就不行,还是要振荡。把电源关了,隔很长一段时间再开,才能正常启动,不振荡。 怀疑是电压输出端带的负载太大了导致的,因为把板子上的wifi模块,蓝牙模块等功耗大的模块取下来,开机时就能顺畅启动,不会振荡。这在替换电容之前的电路上也是这样。 于是在他原来没动过的板子上试了一下,给他原来的板子上的5V插针上多接一个黑色的STM32开发板,3.3V插针上再接上蓝牙和wifi模块,通电,他的板子也开始振荡了!!!!!!! 这充分说明,他的高压板小模块输出端根本就带不了大负载!单片机上不能接过多的模块和器件,要不然通电后板子是启不动的,要振荡。(电机不受影响,电机是直接用输入电压供电的,没有经过他的小模块) 所以自己做板子的话,如果单片机端接的负载比较多,就不要用他的viper12a降压电路,很不可靠。负载少的话还好。 最好还是换一个常用的降压芯片(如LM2576HV)把输入电压降压到13.5V。 把C1由自己的10μF电容换成他上面的8μF电容,开机后虽然不振荡了,但是也没解决根本问题,只是加大了芯片带负载的能力而已。负载继续加大,还是不行。 在他的板子上,把多余的负载拔了,通电,启动成功后再加上负载,他的电感也开始叫了。如果带负载直接通电,就会振荡,启不动。 |
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