智能小车之电源板电路设计分析

2024-01-08 18:57:28

　　一。输入接口

　　XH插座用了接锂电池。注意正负极。

　　DC5.5-2.1mm接口，一般用12V，1A电源适配器。

　　二。输出接口

　　共有5种电源电压输出：VCC，5V-5A，3.3V-5A，5V-1A，3.3V-1A

　　VCC可以给电机供电

　　5V-5A可以给大电流的设备供电，如：舵机

　　为什么要设计成2路电源电压?

　　比如舵机，在启动的时候需要很大的电流，会把5V电压拉低，比如拉低到3V，如果5V也给单片机供电，就会引起单片机复位。同时，带有电机的电路噪声很大，不适合跟单片机接在一起。

　　因此单独引出一路小电流电源电压给单片机和其他传感器供电使用。

　　蓝色的排针只是上下相通，没有跟电源连接。

　　三。NMOS管组成的防反接电路

　　防反接电路有一个简单的方法就是串入一个二极管，电源接反的话二极管不导通，但二极管会产生0.7V的压降，锂电池只有7.4V，因此不适合采用二极管。

　　因此选择NMOS管。

　　1. 正常工作的时候

　　NMOS管内部有一个二极管，在NMOS管不导通的时候，二极管导通，电流通过这个二极管流过回到GND，

　　Vgs>1.5V 以上时NMOS管导通，因为此时Vgs为2.7V，大于1.5V，因此NMOS管导通。导通以后Vds电压为0，所以正常工作的时候会把二极管短路，不用担心正常工作的时候会烧坏二极管，只是在开启的一瞬间电流从二极管通过，NMOS管导通后电流就从S到D，不从二极管通过，因此选择NMOS管的时候一定要选择带二极管的才可以工作。如果没有二极管，后面的电路全部是一个浮空的状态，GND并没有连接到电源的GND。

　　电阻R1和R2起到分压的作用，因为Vgs的电压不能太高，不能大于20V，C14起到缓冲的作用，在电源刚接上的时候是导通状态，Vgs是0V，当C14充满电后截止，Vgs才能到2.7V。

　　2. 电源反接的时候

　　GND INPUT接上VCC，NMOS管中的二极管截止，NMOS管也截止，电流流不过去，后面的电路全部是在浮空状态。

　　3. NMOS管的选型

　　Vds的耐压范围

　　选30V

　　允许通过的电流

　　选30A

　　四。PCB的线宽与电流