智能小车之电源板电路设计分析

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿
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  一。输入接口

  

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  XH插座用了接锂电池。注意正负极。

  DC5.5-2.1mm接口,一般用12V,1A电源适配器。

  

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  二。输出接口

  

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  共有5种电源电压输出:VCC,5V-5A,3.3V-5A,5V-1A,3.3V-1A

  VCC可以给电机供电

  5V-5A可以给大电流的设备供电,如:舵机

  为什么要设计成2路电源电压?

  比如舵机,在启动的时候需要很大的电流,会把5V电压拉低,比如拉低到3V,如果5V也给单片机供电,就会引起单片机复位。同时,带有电机的电路噪声很大,不适合跟单片机接在一起。

  因此单独引出一路小电流电源电压给单片机和其他传感器供电使用。

  蓝色的排针只是上下相通,没有跟电源连接。

  三。NMOS管组成的防反接电路

  

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  防反接电路有一个简单的方法就是串入一个二极管,电源接反的话二极管不导通,但二极管会产生0.7V的压降,锂电池只有7.4V,因此不适合采用二极管。

  因此选择NMOS管。

  1. 正常工作的时候

  NMOS管内部有一个二极管,在NMOS管不导通的时候,二极管导通,电流通过这个二极管流过回到GND,

  Vgs>1.5V 以上时NMOS管导通,因为此时Vgs为2.7V,大于1.5V,因此NMOS管导通。导通以后Vds电压为0,所以正常工作的时候会把二极管短路,不用担心正常工作的时候会烧坏二极管,只是在开启的一瞬间电流从二极管通过,NMOS管导通后电流就从S到D,不从二极管通过,因此选择NMOS管的时候一定要选择带二极管的才可以工作。如果没有二极管,后面的电路全部是一个浮空的状态,GND并没有连接到电源的GND。

  电阻R1和R2起到分压的作用,因为Vgs的电压不能太高,不能大于20V,C14起到缓冲的作用,在电源刚接上的时候是导通状态,Vgs是0V,当C14充满电后截止,Vgs才能到2.7V。

  2. 电源反接的时候

  GND INPUT接上VCC,NMOS管中的二极管截止,NMOS管也截止,电流流不过去,后面的电路全部是在浮空状态。

  3. NMOS管的选型

  Vds的耐压范围

  选30V

  允许通过的电流

  选30A

  四。PCB的线宽与电流

  

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  最后还是给大家分享些资料便于后期的学习参考

 (零基础电子产品设计)
http://www.makeru.com.cn/live/3727_1388.html?s=45051
从0到1,设计自己的开发板
http://www.makeru.com.cn/live/4034_2016.html?s=45051

老司机倾囊相授-PCB大牛修炼秘籍
http://www.makeru.com.cn/live/3472_1296.html?s=45051

(stm32直流电机驱动)
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1218.html?s=45051

智能小车设计
http://www.makeru.com.cn/live/3905_1418.html?s=45051

 

版权声明:程序员胖胖胖虎阿 发表于 2022年11月9日 上午7:32。
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