一、原理
1、STM32F743VIT6的手册
查STM32F743VIT6的手册规格书 PDF 在线查看 - ICSpec,可以看到电源拓扑结构如图。手册里强调,每个VDD和地之间必须放1个100nf电容,即N(1)括号里面的数“1”。
图中3.3V的VDD,通过100nF+4.7uF电容接地,其中100nF用于高频滤波,4.7µF 作为全局 Bulk 电容,用于储能、抑制低频纹波和负载瞬态响应。100nF对开关电路最多的10Mhz-100Mhz噪声能有效滤除,每个电源引脚都需要1个。4.7uf是一个全局性的电容,通常一个就够了。
2、ME6217C33M5G手册
查看官方手册:规格书 PDF 在线查看 - ICSpec,可以看到这个稳压芯片的拓扑结构,输入和输出都通过各自的一个电容接地,同时输入和使能都接电源的正极,VSS 直接接电源的负极。我们就按这个结构去抄。
它的输出就是STM32F743VIT6的输入,所以要使用STM32F743VIT6输入要求的滤波电容100nF。
稳压为什么用22uf不用stm32的4.7uf?官方手册要求输入/输出电容≥ 4.7µF,典型参考电路使用10µF。但陶瓷电容在直流偏置下容值会衰减,4.7µF 可能实际不足,10µF 余量也不大。考虑到飞控需同时给多个模块供电,选用22µF更能保证余量。
为什么是22uf,不是47uf、100uf等等呢?22uf满足需求了,不需要更大、更占地方,更贵,高频响应更差,寄生电感更大的电容。同时,过大的输出电容可能触发 LDO 的过流保护或影响其环路稳定性,因此 22µF 是综合考虑后的合理上限。
3、飞控3.3V稳压电路
以下为照抄图。5V_BEC是前置5V稳压电路的输出。图中加了两个肖特基二极管,用来保证使用其中一个供电时,不会倒灌入另一个输入电源,如使用usb5V供电时,不会向前置5V稳压电路倒灌。反之同理。
二、注意事项
1、官方参考图中,输入和使能引脚的两个电源,被简化成了一个;
2、官方参考图中,IN和CE是直接连到电源的,这里通过了两个防倒灌二极管,不影响;
3、查芯片纹波要求,重新设计低纹波稳压电路;查芯片开关频率,重新计算滤波电容;查芯片瞬态峰值电流,重新计算补能电容。