目录

电源树

12V转5V

输出电压设计

电感的选取

欠压锁定

电容的选取

PCB布局

5V转3.3V

输出噪声

外部反向电压保护

接口电路设计

USB转串口

JTAG

驱动电路

驱动桥电路

采样回路设计

电源树

12V转5V

使用了MPQ4420作为电压转换芯片。

芯片手册经典应用

输出电压设计

对照原理图：R7与R8组成R1，R11是R2，保证5V电压的稳定输出。

电感的选取

要确定哪一个电感，首先要确定这个电感的电感值，其次是峰值电流。

电感的纹波电流

电感的峰值电流=负载电流+0.5*纹波电流

欠压锁定

under voltage lock out (UVLO) 就是欠压锁定，当输入电压低于某一值时，电源芯片不工作，处于保护状态。

其实也还是一个电压检测电路。

但我看原理图这里应该是画错了，连接的不正确，或者还有别的我不知道的功能。

电容的选取

输入电容

使用具有X5R或X7R电介质的陶瓷电容可以获得最佳效果，因为他们具有较低的ESR和小温度系数。

因为电容要吸收输入开关电流，所以需要足够的纹波电流额定值，具体输入电容的RMS（均方根）电流可以这么算：

一般为了简化，可以选择RMS电流大于负载电流一半的输入电容。

你可以选择电解电容，钽电容或者陶瓷电容。

但是当你使用电解电容和钽电容时，注意在芯片附近放一个小的、高质量的陶瓷电容（1μF）。

当你选择陶瓷电容时，请确保它们有足够的电容以提供足够的电荷，来防止输入端出现较大的电压波纹。

因为电容引起的输入电压波纹也可以通过下面的式子估算：

输出电容

输出电压纹波可以这么计算：

BST电容

在这两个引脚之间连接一个电容器，以在高端开关驱动器上形成一个浮动电源，并放置一个串联的20Ω电阻，来降低SW尖峰电压。

推荐电路：可以选择外部自居二极管来提高效率。

二极管推荐1N4148，BST电容推荐值0.1μF到1μF。

PCB布局

特别注意输入电容和VCC电容的布局。

建议如下：

1.将陶瓷电容放置在尽可能近的IN和GND引脚位置，尤其是小封装尺寸的输入旁路电容，保持输入电容和IN引脚的连接尽可能短且宽。

2.VCC带内容尽可能靠近VCC管脚与GND管脚，使VCC管脚-VCC电容阳极-VCC电容阴极-芯片GND管脚的走线长度尽量短。

3.让输出引脚SW、BST远离敏感的模拟区域，例如FB反馈电阻回路。

4.反馈电阻靠近芯片放置，而且引脚的走线尽可能短。

5V转3.3V

和上面的电路很相似，但也有几个特殊的点这里提一下：

输出噪声

该芯片在工作的时候会有输出噪声，一般情况下也就可以忽略了，但是如果用于超过12位模数转换器（ADC）的应用中，就要另当别论了，建议加一个前反馈电容C2如下图所示：

外部反向电压保护

有时候，一个备用的电池作为芯片的负载链接，输出电压会保持不变，输入被拉至地、或者某个数值或者浮动。因此，输出电压高于输入电压。

因为芯片内部的PMOS管有一个体二极管，电流极有可能从输出传到至输入，而且不受任何内部的限制，这个无限反向的电流可能会损坏IC，所以为了避免这种情况，可以在输入端放置一个外部二极管。

接口电路设计

USB转串口

正好借着这个机会，再总结一下CH340芯片的相关知识。

CH340G，国产芯片，中文数据手册

国产芯片就突出一个特点，简单，功能引脚配置直接告诉相关的连接。

几个设计特点：

1.CH340芯片内置了USB上拉电阻，UD+和UD-引脚应该直接连接到USB总线上。

2.CH340G/CH340T/CH340R 芯片正常工作时需要外部向XI引脚提供12MHz的时钟信号。一般情况下，时钟信号由CH340内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。外围电路只需要在XI和X0引脚之间连接一个12MHz的晶体，并且分别为XI和XO引脚对地连接振荡电容。

3.CH340芯片支持5V电源电压或者3.3V电源电压。当使用5V工作电压时，CH340芯片的VCC 引脚输入外部5V电源，并且V3引脚应该外接容量为0.1uF的电源退耦电容。当使用3.3V工作电压时，CH340芯片的V3引脚应该与VCC引脚相连接，同时输入外部的3.3V电源，并且与CH340芯片相连接的其它电路的工作电压不能超过3.3V。

JTAG

驱动电路

改驱动电路其实就是：6个MOS管+MOS管驱动芯片+电阻采样检测电路

驱动桥电路

MOS驱动芯片使用的是：IR2101S IR2101S_PDF_数据手册_Datasheet_规格书 - 半导小芯

它有这样的特性：

典型应用如下：它可以驱动一个桥的上下两个臂。

实际电路可以这样设计：

2、3引脚分别输入上下桥臂的PWM信号，5、7引脚分别和上下桥臂的MOS栅极相连；

VB指的是高压侧的浮动电源电压；VS是高侧浮动电源失调电压（其实这两个没怎么搞懂什么作用）；

采样回路设计

采样电阻，采样之后经过两级的运放。

第一级：

进来之后的两个电容，消除差模电压，电阻消除共模电压。

经过运放之后，放大100倍。

第二级：

不好意思这个我也没看明白，我有时间去问问别人~