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求助,关于STM32H725RGV6在电源设计上的问题求解

您好,
想请教一下关于STM32H725RGV6在电源设计上的问题,
目前需求,不採用SMPS,使用内部LDO,
因STM32H725RGV6没有VDDLDO(在内部与)VDD连接,
参考应用手册后,规划出如下的塬理图,
因为SMPS的应用有许多资料,想请教一下这样的电源设计MCU是否可以正常工作?谢谢

回帖(2)

刘英

2025-3-17 10:16:58
手册上看,Vbat 脚不用电池的话应该接到 VDD 上。

其他的地方没看出来有何不妥。
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niu!kf

2025-3-24 18:14:27

针对STM32H725RGV6在不使用SMPS(开关模式电源)而采用内部LDO的电源设计,以下是关键注意事项和建议:




1. 核心电源架构确认



  • VDD直接供电:由于VDDLDO在内部与VDD相连,需将VDD引脚统一连接到外部3.3V电源(通过LDO输出)。此时内部LDO会自动调节内核电压(如1.2V)。

  • 禁用SMPS:通过硬件或软件配置确保SMPS被禁用。若存在相关引脚(如VOS),需设置为LDO模式(例如VOS=0或特定电平)。




2. 电源引脚设计要点



  • 去耦电容配置

    • 每个VDD引脚:就近放置100nF陶瓷电容(如0603封装),推荐X7R/X5R材质。

    • 全局储能电容:在电源入口处添加4.7μF~10μF陶瓷电容,降低瞬时电流导致的电压波动。


  • VCAP引脚处理

    • VCAP1/VCAP2:必须连接数据手册指定容值的电容(如2.2μF±20%低ESR陶瓷电容),确保内核电压稳定。

    • 布局优先级:VCAP电容尽量靠近芯片引脚,走线短且粗,避免串联电感。





3. 输入电源要求



  • LDO输入电压范围:确认外部输入电压(如3.3V)在LDO允许范围内(参考数据手册)。例如:

    • 若输入为5V,需额外外部LDO降压至3.3V,避免内部LDO压差过大导致过热。

    • 输入电源纹波需≤50mVpp,必要时添加π型滤波(10Ω电阻+1μF电容)。





4. 电流与散热计算



  • 峰值电流估算

    • STM32H7在216MHz时内核电流约100mA,加上外设总电流可能达200mA+。

    • 计算LDO功耗:P = (Vin - Vout) * I_max。例如Vin=3.3V(直接供电),Vout=1.2V(内核),则功耗较低;若Vin=5V,需重新评估散热。


  • 散热措施

    • 在PCB上增加铺铜散热,或在LDO输入前加外部低压差LDO(如TPS7A系列)。





5. 启动与复位电路



  • 复位引脚(NRST)

    • 10kΩ上拉电阻 + 100nF电容,确保电源稳定后释放复位信号。

    • 避免长走线,防止噪声干扰。


  • BOOT配置

    • BOOT0通过10kΩ下拉至GND(默认从Flash启动),BOOT1悬空或同样下拉。





6. 软件配置关键步骤



  • 电源模式初始化
    HAL_PWREx_ConfigSupply(PWR_LDO_SUPPLY);  // 选择LDO模式
    __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);  // 设置电压调节等级

  • 时钟安全检查:在高速时钟(如HSE)启用前,确认电源稳定(可通过__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE()使能PWR时钟)。




7. PCB布局建议



  • 电源分割

    • 使用独立的电源层或宽走线连接所有VDD引脚,降低阻抗。

    • VSS地平面完整,避免敏感信号(如ADC)跨分割。


  • 去耦电容布局

    • 每个VDD引脚的100nF电容应位于引脚与地平面最近处,优先使用过孔直接连接。





8. 实测验证项



  • 上电波形:用示波器捕获VDD和VCAP电压,确保无过冲或跌落(如VDD需稳定在3.3V±5%)。

  • 动态负载测试

    • 运行高负载程序(如FFT计算),观察VCAP电压是否稳定在1.2V±3%。

    • 使用红外热像仪监测芯片表面温度,确保LDO不过热(建议<85℃)。





典型原理图修正示例


+3.3V (External LDO)  
   │  
   ├─[10μF]─┐  
   │        │  
   ├─[100nF]─VDD1  
   ├─[100nF]─VDD2  
   └─[100nF]─VDD3  
   ...(所有VDD引脚均同理)  

VCAP1──[2.2μF]─GND  
VCAP2──[2.2μF]─GND  



常见问题排查



  • 无法启动:检查VCAP电容是否焊接错误(如容值过小或ESR过高)。

  • 随机复位:测量NRST引脚电压,确保无噪声干扰;检查电源跌落是否超过LDO瞬态响应能力。

  • 发热严重:重新核算输入电压是否过高,或考虑外置高效率LDO。


通过以上设计,STM32H725RGV6可在内部LDO模式下稳定工作。建议参考ST官方AN4488(STM32H7电源设计指南)和具体型号数据手册的电气参数章节。

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