為了讓讀者獲得更好的設(shè)計(jì)思想和經(jīng)驗(yàn)，我們選取的是一款成熟產(chǎn)品方案Demo，這里將對(duì)其核心電源系統(tǒng)的電路作詳細(xì)分析。這些電路不同于其他書籍資料描述的實(shí)驗(yàn)性電路，都是經(jīng)過多年的市場(chǎng)實(shí)證考驗(yàn)的。讀者不但可以從中學(xué)習(xí)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)的理論及設(shè)計(jì)方法，而且可以直接移植到新產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。

控制器一共三部分電源，第一組提供總能源，特別是供電機(jī)功率電路的電源VBUS（P+）?？傠娫从?.62mm間距的CN1端子輸入。板子上的電解電容EC1:470μF/100V、EC2:470μF/100V、以及CD1:0.1μF/100V是退耦用的，用于消除由于電源線、電路板走線所帶來的電阻、寄生電感等引起的雜波干擾，由于工作在大電流、高頻率、高溫狀態(tài)下，特別對(duì)電解電容有損耗角小、耐高溫的要求，普通的電解電容容易發(fā)熱爆裂。此原理配置可滿足72V以內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，應(yīng)當(dāng)注意，其余P+電位下的功率控制均需要電容的耐壓值大于VBUS工作電壓的1.2倍以上。

第二部分的電源由總VBUS通過D1輸入，三部分電源的負(fù)極在板上均是接到了GND，即共地設(shè)計(jì)。D1可以防止輸入電源極性誤接反時(shí)損壞電路，然后到達(dá)U3，經(jīng)U3輸出約１2V的穩(wěn)定電壓。

這里U3使用的是由上海芯龍推出的BUCK控制芯片XL7005A，其相關(guān)電路經(jīng)大量驗(yàn)證，具有可靠性強(qiáng)，外圍電路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)便捷的優(yōu)點(diǎn)。

考慮到輸入電壓可能在48V以上，所以使用兩個(gè)大于50V建議100V耐壓的0805封裝的陶瓷電容C1、C2串聯(lián)，提供輸入端的濾波及去耦。

第二部分電源輸出的大小，由R3與R4決定。在實(shí)際產(chǎn)品中，此處電壓值會(huì)有1~2V的誤差，純屬正常。第二部分電源給驅(qū)動(dòng)電路提供合適的MOS_VGS電壓。由于功率半導(dǎo)體的發(fā)展進(jìn)步，第二部分輸出在10~15V為宜。

第三部分電源是5V輸出，由U4：MD8942 的DC/DC型穩(wěn)壓輸出。由于工業(yè)驅(qū)動(dòng)器往往外接設(shè)備，信號(hào)對(duì)電流的需求較大，所以不建議使用LDO，若無大電流需求，可考慮使用串聯(lián)穩(wěn)壓電路。

在整個(gè)系統(tǒng)中，對(duì)5V電源的要求比較高，不單單是因?yàn)檫壿嬰娐沸枰?a target="_blank">MCU等的電源電壓都不能過高，而且由于MCU的所有AD轉(zhuǎn)換都是以5V電壓為基準(zhǔn)，所以當(dāng)5V不準(zhǔn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)電流，欠壓值，電機(jī)控制等均不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況，甚至相關(guān)控制不能動(dòng)作，因此該電壓的范圍建議應(yīng)被嚴(yán)格限制在4.90-5.10V之間。

在實(shí)際電路中若沒有５V輸出。則首先查看有無10~15Ｖ輸出

(a) 如果沒有10~15V輸出，則首先查看XL7005A是否對(duì)，再看R3、R4是否虛焊。如果上面都對(duì)，看XL7005A的輸出電壓是否只有幾伏，是的話，說明電路可能存在短路和虛焊。

(b) 如果有10~15V輸出，則可能是MD8942器件壞掉或電路錯(cuò)誤。最簡(jiǎn)單檢查辦法是將MD8942輸出端斷開，然后測(cè)那一端對(duì)地電壓判斷好壞。

(c) 用萬用表二極管檔測(cè)試芯片是否壞

第三組電源輸出，特地使用SS14二極管分隔出外部輸出電源X5V，由于工業(yè)環(huán)境下使用，往往存在工人胡亂接線的情況，給5V輸出接上高壓電源輸入的事情常有發(fā)生，用SS14防止接入高壓電源損壞5V系統(tǒng)。

輸入的電壓Vbus(P+)經(jīng)過R1、R2分壓，C16濾波，輸入到CW32L011的18腳PA08，經(jīng)過MCU內(nèi)部ADC轉(zhuǎn)換及程序計(jì)算，可得到輸入電壓（實(shí)際母線電壓）。D16的1N4148用來鉗位PA8的電位，使其不超過5V，避免損壞芯片引腳，此處不建議使用穩(wěn)壓管。并且R1與R2的電阻值單位不應(yīng)過小。

關(guān)于本方案的完整開源資料鏈接請(qǐng)查閱：

https://oshwhub.com/beauty_ligh

審核編輯 黃宇