硬件电路常用设计摘要

硬件设计是电路设计的基础,这里整理一些平常设计时的一些技巧和摘要,常用的参数等,方便日后索引查找 。

1. STM32芯片中不使用的晶振引脚OSC_IN和OSC_OUT接法

STM32上不使用外部晶振时,OSC_IN和OSC_OUT的接法
1、对于100脚或者144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。
2、对于少于100脚的产品,有两种接法:
(1)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。
(2)分别重映射OSC_IN和OSC_OUT到PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出,并输出置0。可以减小功耗,节省电阻。

2. 电源LDO输出 3.3V 选择

RT9013-33GB 3.3V固定输出,低压差400mV@Iout=500mA,Vin=5.5V(Max) SOT-23-5  扩展库

ME6203A33PG 输入可达 30 V LDO ,0.59元 3.3V固定输出,Iout=100mA,Vin=30V(Max) 扩展库

MIC5205-3.3YM5-TR 1.4元  3.3V固定输出,Iout=150mA,Vin=16V(Max)  扩展库

XC6206P332MR 输入6V ,输出200mA 丝印662K

HT75XX-1 , 输入可达 30 V, 输出 100mA

AMS1117-X.X  • Operates Down to 1V Dropout 输入要大于输出1V,如输出 3.3 输入要5V 输出电流 1A

3. 电流大小与宽度

线宽的单位是:Inch(1inch=2.54cm=25.4mm) 100mil = 2.54mm

电流 = 0.15×线宽(W)=A , 默认常规电路板外层铜箔线路厚度为1oz(35um)

绝缘导线载流量估算如下: 
导线截面(mm2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 
载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 
载流量(A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 

一般铜线安全计算方法是: 
2.5平方毫米铜电源线的安全载流量--28A. 
4平方毫米铜电源线的安全载流量--35A . 
6平方毫米铜电源线的安全载流量--48A . 
10平方毫米铜电源线的安全载流量--65A. 
16平方毫米铜电源线的安全载流量--91A . 
25平方毫米铜电源线的安全载流量--120A. 
如果是铝线,线径要取铜线的1.5-2倍. 
如果铜线电流小于28A,按每平方毫米10A来取肯定安全. 
如果铜线电流大于120A,按每平方毫米5A来取. 

4. 常用过孔参数

  1. 全通过孔内径要求0.2mm(8mil)及以上,外径的是0.4mm(16mil)以上;
  2. 要求孔间距0.5mm及以上;过孔不能放置在小于0402电阻容焊盘大小的焊盘上,一般推荐间距为4-8mil;

      按照经验PCB常用过孔尺寸的内径和外径的大小一般遵循X*2±2mil(X表示内径大小)。

      比如8mil内径 ,可以设计成8/14mil、8/16mil或者8/18mil;

      比如12mil的过孔可以设计为12/22mil、12/24mil、12/26mil;

常见尺寸 -  孔径:  24mil 20mil 16mil 12mil 8mil   焊盘直径:40mil 35mil 28mil 25mil 20mil  ;12/24;16/28;20/35

5. 关于光耦

 

该逻辑表中的LED是指发光二级管的状态。

 

 

发光二级管压降1.4-1.8v

发光二级管的驱动电流,为If=10-15mA。

两种接法:A.不改变逻辑状态:2引脚接VCC;3引脚接输入信号。

          B.逻辑状态相反:2接输入信号,3接地。

 

 

其中R的确定方法为:

接法A:,Vcc应该与Vin的高电平相同;其中Vf为发光二极管压降1.4-1.8v,If为发光二级管导通电压10-15mA。

 接法B:Vinl为输入信号Vin的高电平电压。

R的取值范围:200-500 ;RL的取值范围:330-4k欧姆。

6.关于旋转编码器EC11

7. 常用MOS管参数


SI2302 N沟道,20V,2.1A,72mΩ@4.5V 1.2V
SI2301CDS P沟道,-20V,-3.1A,112mΩ@4.5V -1V  基础库

2N7002 N沟道,60V,0.5A,7Ω@10V 2.5V  基础库
AO3401A P沟道,-30V,-4.1A,165mΩ@4.2V -1.3V 基础库

FDN335N N沟道,20V,1.7A,70mΩ@4.5V 1.5V
FDN338P P沟道,-2V,-2.8A,112mΩ@4.5V -1V

用2301可进行电源控制

双MOS管组成电子开关:

R2, R1: 47kΩ
C1,: 0.1μF / 6.3V, X5R
C2: 4.7μF / 6.3V, X5R

8. 电容材料

  • X7R 电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。
  • X5R 适合做大容量电容。
  • X5R、X7R或Y5P都属于Ⅱ类(与Ⅲ类统称为低频陶瓷电容器,国内叫CT型),是用铁电陶瓷做介质的电容器,这类电容比容大,损耗比较大,电气性能较稳定,随温度、电压和时间的变化并不显著,适用于隔直、耦合、旁路与对容量要求不高的电路。

9. 电池 

镍镉电池能量比率低,电压低,有记忆效应,对环境有很大污染。但耐高温性能好,生产要求相对更低,价格便宜。寿命一般在充放电500次左右,如果是应急灯等应用(不常用),最少4年可不更换电池。日常生活中的剃须刀,电动理发器,应急灯大部分使用镍镉电池。

镍氢电池是镍镉下一代的充电电池,能量比率相对镍镉有所提升,电压低,略微有记忆效应,对环境有一定污染。价格适中(介于锂电和镍镉之间)。电池寿命在1000次左右。周边的镍氢混合动力汽车,电动模型很多使用镍氢电池。

锂电是目前充电电池的最高水平,但诞生10年,单位材料能量比只提升了10%,一直没有重大突破。锂电池能量比率相对更高,电压高(3.2V/3.7V),没有记忆效应,无污染。价格更高。电池寿命:磷酸铁锂(大部分的电动汽车)在2000次以上。锰酸锂(如大部分的3C电器)大概在500次左右。

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水bai电解质溶液的电池。锂电池并非是单一的种类,而是锂金属电池和锂离子电池的统称。由于锂金属电池现在已不再被应用,所以我们平常说的锂电池一般指的是锂离子电池。

锂电池分类:聚合物锂电池、三元锂电池、铁锂电池等、型号常见的有,圆柱:18650.26650.32650.21700.14500.14250.....等等型号
分析锂离子电池的性能应该从以下几个方面:(1)容量(续航里程);(2)功率密度(动力性);(3)一致性(工作性能);(4)安全性比如散热性,熔点;(5)循环次数(相对使用寿命);(6)内部阻抗,比如欧姆电阻和极化电阻(内部损耗);(7)自放电。

锂电池需带有线路保护板,带有防过充保护板,安全防爆,如果没有,锂电池就会有变形、漏液、爆炸的危险!

从形体上分:圆柱形(Tesla采用松下的NCR18650B,直径18cm长度65cm,0代表圆柱形,不过博主特指出这是消费类电池以及未来可能搞得21700,三星也有一批,还有比较多的是26650,国内最大的圆柱型电池是比克,方壳(比如宁德ATL,目前国内很多都在做),软包(贬褒不一,比上述两个所占市场份额要小很多);

10. AD15中3D封装库制作

打造属于自己的Altium Designer 3D封装库,不需要懂专门的三维设计软件 - Windworld - 博客园

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转载自blog.csdn.net/sundm75/article/details/108681364
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