一.设计背景
作为一个参加过一年智能汽车的选手(下图是我第一次比赛的母板),当我再次重画电路的时候,仍然是对电路中的元器件作用不是很了解,于是决定开始去了解自己设计的电路而不是只是套用别人现有的设计。
所以作为我学习的记录也抱着分享经验的目标,如果有哪里讲得不对还请各位大神纠错。
二.设计的基础知识
在直流稳压芯片里分为两种:LDO(低压线差性稳压)和 开关稳压器(DCDC)。
关于这两者的差别和原理方面推荐大家看 工科男孙老师的讲解(讲解得的非常详细):
https://www.bilibili.com/video/BV11v411K7LN?spm_id_from=333.999.0.0
孙老师对LDO和DCDC做的差异总结:
一般我们常用的LDO比如说AMS11173.3V(参数如下图),它的输出电流的最大电流在1A,要是没有这些参数概念,无论什么电子设计都拿它去做,一旦它出现在了不适合的场景,那么做出来的板子多少是会有问题的,严重一点的甚至会看到“芯片的烟火表演”。
这也就是说要根据实际需求去进行合理的芯片选型。
三.主要设计内容
一般芯片选型可以从ti(德州仪器),adi(亚德诺),sgm(圣邦微),和mps(芯源)等官网去选型,在其官网上也有一些。
3.1应用需求解读
在智能车里我们的电源只起到三个作用:芯片供电,外部模块供电和舵机供电,以及电机供电。
我参与的是基础四轮摄像头组别,使用的是3.3V单片机TC264和TC364,所以准备在电源电压到3.3V之间用了一个5V稳压过渡,(在现有的规则下已经支持小车可以使用最高24V的)如果使用24V的话需要用一个12V去进行过渡,减轻5V稳压器件的负担。
一.单片机的电流需求(3.3V)
以下是TC264的最大工作电流,327ma(这里我选用的芯片是TC264DA)。
二.MT9V034总钻风摄像头电流需求(3.3V)
此外我使用的摄像头是逐飞科技的总钻风,它的产品电流在75mA。
综合以上3.3V环境的电流需求,我们只需要选择一款稳定且输出电流在1A左右的3.3V稳压芯片即可。当然为了缓解3.3V稳压器件的压力,我们设置了过渡作用的5V稳压电路,那相对应的也要求此5V稳压器件和12V稳压器件应该是有大于1A的输出电流的。
三.舵机电流电压需求
我这里使用的是C车模该车模,首先他的舵机的最适电压是6V,它的最大消费电流为175mA。
但这个电流肯定不能作为我们选择舵机电源稳压芯片的电流输出参数参考,实际上在智能车的运行过程中无论是摩擦力大的情况也好,还是在前轮卡死导致舵机堵转的情况下,它的消费电流肯定比它标的参数要大,就拿普通的996R舵机来说其正常工作电流在800mA左右,其堵转电流却达到了1.5A,所以在实际对舵机电源做设计的时候要选输出电流比消费电流大的稳压器件,这里需求我把他提到2A。
四.电机电流电压需求
在接着上面的舵机可调电源说一下,那里还有一个问题,一般来说我们智能车使用的是最大8V电压的电池,但是电池使用久了会掉电,一般掉电到6V的时候就要去充电了,但是会有一些同学直接让可调电源输出6V——就会在没电情况下电源芯片的输入电压小于等于输出电压,我当年的新B车舵机总是跑一会就歇菜了,后来才发现是是因为这个原因(之前使用的是镍镉电池)。
其实使用的电池电压大小主要和电机有管,我们的电机(C车)使用的是RS-380电机,其参数如下,但是经过我的测试其实上个12V也没有多大的问题,而且在如今规则所提供的可选电压范围也比较大,12V也在规则之中,只要电源上到12V对可调电源的影响其实不大了,但是即使是这样可调电源还是会具备一定的冒烟危险,不过没那么大了。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-405832.html
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到了这里,关于从零开始的第十七届智能车主板电源电路解读/设计1(基础四轮组别)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!