2025 开年,心血来潮想要开发 STM32H743 单片机。上网搜寻了半天没找到自己喜欢的开发板,于是乎,我做了一个大胆的决定:作为一名硬件工程师,为何不做一块儿属于自己的开发板?
废话不多说,直接开干!
1. 电源部分
1.1 供电接口
供电接口当然采用 USB Type-C(Micro USB 早该被扔进历史的垃圾堆了),同时为了兼顾串口通信功能,因此选择了 16PIN 的 Type-C 母座(24PIN 的用不到)。
USB Type-C 这里就不过多介绍了,可以参考深入学习USB(6)USB Type-C接口定义概念解析_type-c接口信号定义-CSDN博客,此处需要注意的一点是,为了兼容 C to C 数据线,需要在 CC1 和 CC2 两个引脚分别下拉 5.1kΩ 的电阻。
1.2 自恢复保险丝(PPTC)
自恢复保险丝,是由经过特殊处理的聚合树脂及分布在里面的导电粒子组成。在正常操作下,聚合树脂紧密地将导电粒子,束缚在结晶状的结构外,构成链状导电电通路,此时的自恢复保险丝为低阻状态,线路上流经自恢复保险丝的电流所产生的热能小,不会改变晶体结构。当线路发生短路或过载时,流经自恢复保险丝的大电流,产生的热量使聚合树脂融化,体积迅速增长,形成高阻态,工作电流迅速减小,从而对电路进行限制和保护。当故障排除后,自恢复保险丝重新冷却结晶,体积收缩,导电粒子重新形成导电通路,自恢复保险丝恢复为低阻状态,从而完成对电路的保护,无须人工更换。(引用自百度百科)
如果上面的一大段原理比较难懂,那我们就按照字面意思理解,自恢复保险丝——一种能够自己恢复的保险丝。
自恢复保险丝通常串接在正供电电源网络中,靠近供电接口放置。
1.3 瞬态抑制二极管(TVS)
在设计电源时,一定要做好充分的防护工作,防止静电、瞬态电压脉冲等打穿我们的电路,同时为了防止电路内部短路烧坏我们的充电头或者电脑,需要在电源输入端增加 TVS。这里我选择了一款伯恩半导体的 BST236A054U 二极管阵列芯片,它具有 10V 的钳位电压以及较低的漏电流,适合应用于 USB 电路。
1.4 低压差线性稳压器(LDO)
USB 输入的电压是 5V,而 STM32H743 的电源电压范围为 1.62V 至 3.6V,我们这里选用 3.3V 供电,因此需要将 5V 电源电压转换为 3.3V。最常使用的两种方案是低压差线性稳压器(LDO)以及开关稳压器(DC-DC)。
DC-DC 的转换效率高,发热量小,输出电流更大,但是它的输出纹波较大,且通常需要更多的外部电阻电容电感,PCB 占用面积较多,通常应用在大电流的场景。
LDO 的转换效率低,发热量大,但它输出的稳定性极高,且电路总体积小,适合应用在小电流场景。
市面上 5V 转 3.3V 的 LDO 芯片非常多,我这里参考孙老师的视频除了1117,还有哪些更好用的线性稳压器?_哔哩哔哩_bilibili,选取了一颗性能较好的 LDO 芯片 RT9013-33。(感谢孙老师的测试)
至此,开发板的电源部分主要元器件选型完成。
未完待续。。。
标签:保险丝,USB,恢复,LDO,电源,嵌入式,开发板,STM32H743,电流 From: https://blog.csdn.net/m0_72469743/article/details/145139455