2016-09-19 23:16:02 Insanity666 阅读数 1443

通常单片机的供电电压为DC5V; 如何得到单片机的DC5V电压? 一般来说,有以下几种方案: 1、AC220V-》DC5V 1)采用AC220V-AC9V变压器+大电解电容+7805+大电解电容-》DC5V 2)采用AC220V-AC9V变压器+大电解电容+LM2575+电感+肖特基二极管+电解电容-》DC5V 3)采用开关电源得到DC5V 2、DC9V~DC40V-》DC5V 采用电解电容+LM2575+电感+肖特基二极管+电解电容-》DC5V

常用的开关电源芯片有:

LM2575、LM2576、LM2595、LM2596; LM2595、96的开关频率在152khz;电流在1A和3A; LM25XX系列还有HV的,输入电压可以达到60V; LM25XX只有40V的输入电压范围; 但是LM25XX价格比较贵,也比较老的芯片了;
还有一种电源转换的方法就是使用现成的电源模块
例如使用金升阳、SAPS的电源模块; 但是电源模块的价格太贵; 因此一般是使用在对价格不敏感的小批量的场合;或者是使用在需要隔离的电源场合;
呵呵,我也补充一句,我常用的两款。 MC34063 特点 价格便宜 4,5毛钱 属于开关电源。输出1A 是ADJ可调输出。 HT7150   HT7550 这两个芯片输出都是5V,特点是静态电流特别小,也就是省电都是uA级,前者输出30mA 后者输出100mA    也是几毛钱的东西。。。
什么是LDO?
LDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上,否则就不能正常工作。但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5v转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v,显然是不满足条件的。针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。生产LDO芯片的公司很多,常见的有ALPHA, Linear(LT), Micrel, National semiconductor,TI等。
最常用的LDO是?
LM1117-3.3 LM1117-1.8 当然还有很多其它兼容厂家的,例如SIPEX公司、linear、TI等; 也有做成双路的;但是不如2个单路的LDO的性价比高; 通常这样的一片LDO才几毛钱;
LDO的长相和封装
选择 LDO 的方法
在选择低压降线性调节器(LDO) 时,需要考虑的基本问题包括输入电压范围、预期输出电压、负载电流范围以及其封装的功耗能力。但是,便携式应用需要考虑更多问题。接地电流或静态电流 (IGND 或 IQ)、电源波纹抑止比 (PSRR)、噪声与封装大小通常是为便携式应用决定最佳 LDO 选择的要素。 输入、输出以及降低电压 选择输入电压范围可以适应电源的LDO。下表列出了便携式设备所采用的、流行的电池化学物质的电压范围。 在确定 LDO 是否能够提供预期输出电压时,需要考虑其压降。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和,即 VIN > VOUT + VDROPOUT。如果 VIN 降低至必需的电压以下,则我们说 LDO 出现"压降",输出等于输入减去旁路元件 (pass element) 的 RDS(on) 乘以负载电流。 需要注意压降时的性能变化。驱动旁路晶体管的误差放大器完全打开或者出于"待发状态"(cocked),因此不产生任何环路增益。这意味着线路与负载调节很差。另外,PSRR 在压降时也会显著降低。 选用可提供预期输出电压的 LOD 作为节省外部电阻分压器成本与空间的固定选项,外部电阻分压器一般用于设置可调器件的输出电压。利用可调 LDO 可以设置输出,以提供内部参考电压,其一般为 1.2V 左右,只需把输出连接到反馈引脚。请与厂商确认是否具备该功能。 负载电流要求通考虑负载需要的电流量并据此选择 LDO。请注意:额定电流为比如 150mA 的 LDO 可能会在短时间内提供高出很多的电流。请查验最低输出电流限值规范,或者咨询有关厂商。 电池电压
电池的化学成分 电压范围
锂离子/锂聚合物 2.7~4.2V(额定3.6V)
NiMH/NiCd 0.9~1.5V(额定1.2V)
AA/AAA 0.9~1.5V(额定1.5V)

封装与功耗 便携式应用本质存在空间限制,因此解决方案的大小至关重要。裸片可以最小化尺寸但是缺乏封装的诸多优势,如:保护、行业标准以及能够被现有装配架构轻松采用等特性。芯片级封装 (CSP) 能在提供裸片的尺寸优势的同时还可以带来封装的许多优势。 在无线手持终端市场需求的推动下,CSP产品正不断推陈出新。例如,采用0.84 x 1.348-mm CSP的德州仪器 (TI) 200mA RF LDO(参见图1)预计将于9月份上市,其采用可实现轻松装配以及高板级可靠性的技术。

图1:与SOT-23和SC-70封装相比,采用芯片级封装的LDO同时具备裸片尺寸优势与封装优势 其他小型封装包括流行的3x3mm SOT-23、小型2.13x2.3mm SC-70以及亚1毫米高度封装 (sub-1-mm-height package)、ThinSOT及无引线四方扁平封装 (QFN)。由于在下侧采用了能够在器件与PC板之间建立高效散热接触的散热垫,QFN 因而可提供更好的散热特性。 请注意不要超过封装的最大功耗额定值。功耗可以采用PDISSIPATION = (VIN-VOUT)/(IOUT + IQ) 进行计算。一般来说,封装尺寸越小,功耗越小。但是QFN封装可以提供极佳的散热性能,这种性能完全可与尺寸是其1.5~2倍的众多封装相媲美。 LDO拓扑与IQ 为了最大化电池的运行时间,需要选择相对于负载电流来说静态电流IQ较低的LDO。例如,考虑到IQ 只增加0.02%的微不足道的电池消耗,在100mA负载情况下,一般采用200μA的IQ比较合理。 另外,还需要注意的是,由于电池放电特性,某些情况下压降会对电池寿命产生决定性影响。由于碱性电池放电速度较慢,其电源电压在压降情况下可以提供比NiMH电池更多的容量。必须在 IQ 和压降之间仔细权衡,以便在电池寿命期间获得最大的容量,因此,较低的IQ并不能始终保证长电池寿命。 需要注意IQ 在双极拓扑中的表现。IQ 不但随负载电流变化很大,而且在压降情况下会有所增加。 另外,需要注意在数据表中对IQ 是如何规定的。某些器件是在室温条件下规定的,或者只提供显示IQ与温度关系的典型曲线。尽管这些情况有用,但是并不能保证最大的静态电流。如果IQ 比较重要,则需要选择在所有负载、温度和工艺变量情况下都能保证IQ 的器件,并且需要选择MOS类旁路器件。 输出电容器 典型LDO应用需要增加外部输入和输出电容器。选择对电容器稳定性方面没有要求的LDO,可以降低尺寸与成本,另外还可以完全消除这些元件。请注意,利用较低ESR的大电容器一般可以全面提高PSRR、噪声以及瞬态性能。 陶瓷电容器通常是首选,因为它们价格低而且故障模式是断路,相比之下钽电容器比较昂贵且其故障模式是短路。请注意,输出电容器的等效串联电阻 (ESR) 会影响其稳定性,陶瓷电容器具有较低的ESR,大概为10豪欧量级,而钽电容器ESR在100豪欧量级。另外,许多钽电容器的ESR随温度变化很大,会对LDO性能产生不利影响。如果温度变化不大,而且电容器和接地之间串联适当的电阻(一般200m),可以取代陶瓷电容器而使用钽电容器。需要咨询LDO厂商以确保正确的实施。 RF与音频应用 最后,考虑便携式应用中所采用的、专用电路的功率要求。 RF电路(包括LNA(低噪声放大器)、升压/降压转换器、混频器、PLL、VCO、IF放大器和功率放大器),需要采用具有低噪声和高PSRR的LDO。在设计现代收发系统时应非常小心,以保证低噪声和高线性。 电源噪声会增加VCO的相位噪声,而且会进入接收或发送放大器。在W-CDMA等流行手机技术对频谱再生和邻道功率提出严格要求的情况下,进入放大器的基/栅或收集器/漏极电源的极少量电源噪声就会产生邻道噪声或假信号。 为了满足手机、MP3、游戏以及多媒体PDA应用等便携式设备中的音频需求,可能需要300~500mA的LDO。而且,为了获得良好的音频质量,这种LDO在音频频率(20Hz~20kHz)时应该是低噪声并可提供高PSRR。

2019-10-31 19:29:03 qq_38240926 阅读数 54

单片机的BOD功能

电源检测缩写,功能就是设备电源电压低于设置值时,可对设备进行复位或者产生中断,执行相应的操作。能够增强系统的稳定性。
主要原因有两点:
1.低电压时,单片机可以正常工作,但是其外围设备不能正常工作,造成获取的数据异常。
2.电压到达单片机临界电压,其本身执行的程序都会出现问题,如果此时程序对flash或者e2prom操作,可能会系统崩溃(假如操作了非法地址)。

目前,大部分芯片都集成了bod功能,已某款芯片为例,可直接调用其api接口设置就可以了。
bod目前有两种模式,复位和中断。
bod 复位

void bod_reset_test(void)
{
	//设置bod阈值电压
	BOR_ThresholdSet(BOR_TH_LOW6, BOR_TH_HIGH7);
	//使能bod reset功能
	BOR_ModeSet(BOR_RESET, ENABLE);
}

bod中断

static void bod_irq_handler(void)
{
	BOR_ClearINT();
	//编写中断处理,比如可以备份数据等操作
}

void bod_intr_test(void)
{
	//清中断
	BOR_ClearINT();

	//注册中断处理函数
	InterruptRegister(bod_irq_handler, BOR2_IRQ_LP, NULL, 10);
	InterruptEn(BOR2_IRQ_LP, 10);

	//设置bod 阈值电压
	BOR_ThresholdSet(BOR_TH_LOW6, BOR_TH_HIGH7);
	//使能bod 中断
	BOR_ModeSet(BOR_INTR, ENABLE);
}
2015-01-06 08:30:55 u013536407 阅读数 4267

小弟设计了一个用单节锂电池供电的单片机温度测量装置,用的是STC的INT0掉电唤醒功能,系统上电后,正常工作,DS18B20测量温度,并显示在液晶上,过一段时间以后,单片机进入掉电模式,单片机是没有电流流过了,但是外围器件还是有电流,如何让单片机带领所有的外围器件一起关机?我想的是,用两个场效应管,分别接在电池的正负极,组成受单片机控制的电源,单片机从掉电模式唤醒的时候,把相应的控制引脚拉高,两个场效应管导通,给外围器件供电,进入到掉电模式之前,先把控制引脚拉低,让外围器件先关机,然后在进入掉电模式。做好以后,发现关机以后,确实没有任何电流了,但是开机的时候,外围器件上的电压并不是电池电压,而是比电池电压低。请问各位大师,还有没有更好的解决办法?

你的思路完全正确!只是把问题做复杂了,只要一个场效应管!  P型MOS管控制电源正极,负极大家都直接连接!比如J377或是小体积的A1SHB,只要外设总电流没超过1A都可以用.将所有的外设电源归集到MOS管的输出端,单片机直接连电池,然后用你的方法设计控制程序就可以了!
这里特别要要注意几点:
P型MOS管是G极拉低导通
一定要使用低电压MOS管(Vth<2.5V)
分析你的出错故障可能就是因为用了普通MOS管,普通的MOS管栅极要达4.5V才能全导通!
追问
我使用的是AO3402,是N沟道的,我把电路接在12V电源上也是一样,GS电压提高到12V还是没有完全导通,导通后的电压为10.75V,这又是怎么一回事?看资料上说当GS电压为10V时,导通电阻就已经降到52毫欧以下了,请问这是哪里出问题了?
回答
N沟道的应该是控制下端,P沟道的控制上端,一般都是控制上端的,而作为地线的下端直接连在一起使0电平完整,不容易受干扰.你说10.75V,我不是很明白,下端应该是0.几V才对啊,不知道你的电路是怎么连接,最好能上图.
还有一个我上面忘了说,就是单片机准备睡眠时,除了关电源,还要注意各个与外设连接的脚位的电平,它与睡眠无关,处理不当依然会有电流的!所以这里我地线都连在一起就有个好处了:就是睡眠前,把所有无关的脚位全拉低!
追问
确实是,我考虑到这个问题了,所以在睡眠之前把除了INT0引脚以外的所有引脚全部拉低,但是如果使用P沟道的管子,势必要把一个引脚拉高,这样做会不会增加额外的待机电流呢?
回答
不会的,反而你控制的是低端,关电就是断地,这时你的脚位就不可以再拉低了,不然就形成到地回路!
提问者评价
哦了,感谢你的帮助!







2016-12-24 21:48:25 shixiongtao 阅读数 983

咱们这里从头开始制作一个四轴,并使用程序实现四轴的平稳飞行
分为如下几个部分

  1. 硬件
    a. 板子供电的稳压电路设计
    我买的航模电池的输出电压为4.3V左右,但是我选择来进行控制的STM32单片机的供电电压为3.3V,所以这里要进行稳压,把单片机的供电电压稳定在3.3V
    这里选择最常用的ASM1117-3.3V这款稳压芯片
    b. 电机的选型
    这里我们做的是小型四轴,所以选型的电机要小型还要轻,这里选择世面上常见的空心杯电机,这种电机具有很高的KV值(KV值代表转速和供电电压的比值,比如KV值是10000,那么当输入电压问4V的时候,转速就是40000转),而且具有小巧,质量轻的特点。
    c. 电机驱动功率电路的设计
    这里使用功率MOS管,驱动电机,电路后期详细说明
    d. 传感器的选型
    这里因为我们做的小型四轴,所以并没有太多的多余升力带很多的传感器
    所以就选择了集成的6轴传感器MPU6050,里面集成了3轴的加速度传感器
    和3轴的陀螺仪传感器
    e. PCB板子的设计和制作
    f. PCB的焊接
  2. 软件
    a. 底层硬件驱动的编写
  3. PWM生成的程序
  4. 传感器数据采样程序
  5. 通信程序
    b. 四轴动力学分析
    从空气动力学上分析,四轴为什么能飞起来
    c. 算法的学习
  6. 低通滤波器/低通数字滤波器
    从硬件的RC/RL/RLC低通滤波器说起
    到数字低通滤波器原理
    到程序实现
  7. 高通滤波器/高通数字滤波器
    从硬件高通滤波器说起
    到数字高通滤波器原理
    到程序实现
  8. 数字互补滤波器
    互补滤波器原理
    在程序中的使用
  9. 四元数/欧拉角
    利用传感器数据和四元数/欧拉角等数学公式,来计算出四轴的实时姿态
  10. PID算法的学习/双环PID控制
    最简单的单环PID控制
    积分分离策略的使用
    抗饱和积分策略的使用
    串级PID(双环PID)算法的使用
  11. PID参数的整定
    这块我先用matlab仿真看趋势
    然后实地去调整PID参数
    这里顺便给出word文档
2015-04-01 21:39:06 wuxiaoxiong_27 阅读数 284

英文缩写为Brownout Detector

一旦单片机的供电电压低于BOD电平,单片机进入RESET(不执行程序了)。而当电源恢复到BOD电平以上,单片机才正式开始从头执行程序。保证了系统的可靠性
如果我们没有开启BOD,举例某一个类型的MCU当电压跌至2.5V,系统程序还能工作。这时有2个可怕的现象可能出现:
1、外围芯片工作已经混乱,单片机读到的东西不正确,造成程序的执行发生逻辑错误(不是单片机本身的原因)。
2、当电源低到临界点,如2.4V时,并且在此忽上忽下的,单片机本身的程序执行也不正常,取指令、读数据都可能发生错误,或程序乱飞、不稳定,非常容易造成EEPROM、FALSH的破坏。
这个时候我们宁愿在某一个点上面让MCU不工作,也不想让MCU进入到不稳定的状态,这个时候我们就可以开启BOD功能了。
(部分内容引用其他的网络)


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