最近画了个板子,是用stm32控制类似电机驱动的H桥电路,来驱动一个125Khz的天线(方案是照抄AMS官方的一个板子),当控制4个IO口以125Khz震荡的时候发现会严重影响供电电压,有时会把3.3V拉高,直接把stm32和LDO都烧掉,有时会把3.3V拉低导致单片机复位,同时会干扰到9V的DC输入。
以下为自己画的电路原理图和官方原理图对比(大家只需要看图左下方的驱动电路跟上方的电源即可),跟官方相比有如下不同:
1.官方原理图中电源处是有两种供电方式,外部DC和USB供电,我的电路中没有加USB供电
2.官方中外部DC加了个防反接的二极管,我的没有
3.官方实际输入的电源电压也是9V,只是原理图中标的是12V
4.官方输入DC并联了两个220uf的钽电容,我的图中只有一个,但是在实际测试中也并了两个,并且还并了图中的C4 100nf
5.官方使用的是PIC的单片机,我用的是stm32f103,但是模拟的波形跟官方的一样
图1 自己画的原理图
图2 官方原理图
原理图解释(以官方图作为参考):
1.U6、U7为TC4426ACOA为1.5A的门驱动电路,U4、U5为IRF7389为P沟道和N沟道二合一的MOS管芯片,R7、R8、R9、R10为18欧姆2W电阻,A1是125Khz的天线
2.通过单片机的4个IO口控制两个门驱动电路从而控制MOS管的开合来实现正向导通和反向导通,从而使得中间的天线正向和反向震荡发射出电磁波,IO口的翻转频率为125K,因此可以发射出125K频率的电磁波
例如:
控制PMOS1、NMOS1为高,则U5的N-MOS导通;同时控制PMOS2、NMOS2为低,则U4的P-MOS导通,则天线发射一个正向的电磁波
控制PMOS1、NMOS1为低,则U5的P-MOS导通;同时控制PMOS2、NMOS2为高,则U4的N-MOS导通,则天线发射一个反向的电磁波
如此反复便可一直向外发射
实际控制时单片机的IO口控制如下:
图3 IO口控制
示波器测试官板的电压和自己板的电压情况如下:(黄 {MOD}是9V,蓝 {MOD}是3.3V,图中电压变化处就是控制发射时导致,不发射时电压正常)
图4 官板电压
图5 自己板电压
自己板的3.3V为何会被干扰呢?我板子的这个图中3.3V电压被拉低到stm32的正常工作电压之下,因此会导致stm32在不停的复位,有时我会测到被拉低但是没有低于正常工作电压,而有时直接被拉高烧掉stm32和LDO电源芯片。官板的9V在发射时也会受到影响,但是不会干扰3.3V电压
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“当控制4个IO口以125Khz震荡的时候发现会严重影响供电电压” 。-->这个IO是怎么个震荡法呢
第一个是H桥的驱动必须要有一定的死区时间,否则容易引起电源通过两个场效应管直接馈通(短路)。
第二个就是楼上谈到的印板布局等因素。
125Khz的天线在电路图中是A1,就是取代电机位置的那个器件
震荡法如文中图3所示,就是控制四个IO口来实现对天线的正反通电,文中的图3上面的例子说的比较详细
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