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[电机控制专用MCU]

使用具有内部LDO的MCU的注意事项

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zhao133|  楼主 | 2025-3-28 11:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 zhao133 于 2025-3-28 11:33 编辑

       这段时间使用APM32M3514比较多,因为这款芯片确实有比较吸引我的地方,比如芯片的集成度,一颗小小的芯片内部把MCU、gatedriver、LDO集成在一起,在某些场合确实很有竞争力。前两天有个朋友也在用APM32M3514在做项目,当时他的项目是把一个高性能的主控芯片+APM32M3514做在一块板上,其中APM32M3514单独用于驱动电机,高性能主控芯片与APM32M3514通过某些特定的通信方式交换数据(具体怎么实现有些忘记了,好像是Uart)。
       类似这样的方案,在我们电子电路研发生涯里确实会遇到很多,这里有些设计的细节,需谨慎考虑:
       1、高性能主控与APM32M3514的逻辑控制电平,当我们设计板子存在两个控制芯片时,需考虑两者之间的逻辑控制电平,如果两个芯片的逻辑控制电平不一样,则我们需考虑:高电平较高的芯片能否识别高电平较低的芯片的电平信号,高电平较低的芯片接收到高于自己的逻辑控制电平是否存在烧坏的IO的风险,这时,我们需了解两个芯片的规格书,IO口的承受电压情况。

      2、供电问题,假设两个芯片的工作电压一样,由于高性能主控没有自带LDO功能,APM32M3514内部自带LDO,那么两个芯片能否只使用内部自带的LDO供电呢,芯片内部自带的LDO带载能力有限,使用时需谨慎评估另外一个高性能MCU的功耗,如果另外一个芯片功耗较低,两者总功耗也在内部LDO的最大输出带载能力范围以内时,是可以这么设计的。但是如果另外一款功耗较高,并且还有其他外设时,那么需增加一个LDO,并且增加LDO不能给APM32M3514供电,原因:APM32M3514实现很多控制算法跟内部LDO有联系。另外增加的LDO不能与APM32M3514的LDO输出连接在一起,因为两个LDO之间会存在电压差,容易烧坏LDO。

        其实很多具有内部LDO的芯片使用时,都应注意上述提到的两个小细节。如果大家对这个有补充的,欢迎


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沙发
幻影书记| | 2025-3-28 16:30 | 只看该作者
像这种片上通讯的话,还是需要共地,并使用同级别的工作电压。
如果电平不符,我建议还是使用电平转换芯片来处理,这样可以保证信号的高速传输。

还有,楼主,MCU内部的LDO是给内核使用的,不用用来输出,带负载。

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板凳
zhao133|  楼主 | 2025-3-28 18:04 | 只看该作者
幻影书记 发表于 2025-3-28 16:30
像这种片上通讯的话,还是需要共地,并使用同级别的工作电压。
如果电平不符,我建议还是使用电平转换芯片 ...

感谢补充说明,一般集成LDO的MCU带载能力不会很强,因为芯片的尺寸有限,考虑散热及其他逻辑电路等因素,此类MCU的LDO对外输出的带载能力一般不会超过几十mA,在一些简单的开关接口电路,我们设计时会使用本身自带的LDO输出给接口电路供电,比如电机HALL接口等

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地板
coody| | 2025-3-28 18:47 | 只看该作者
幻影书记 发表于 2025-3-28 16:30
像这种片上通讯的话,还是需要共地,并使用同级别的工作电压。
如果电平不符,我建议还是使用电平转换芯片 ...

是的,很多MCU内核都是2.0V以下的,内带LDO,但是大部分都没有接输出脚。部分有接输出的,通常是内部退耦电容不足,要外接退耦电容,但千万不要接别的负载器件,以免影响内核稳定,甚至烧毁内核,内核对过电压很敏感的。

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幻影书记| | 2025-3-29 20:42 | 只看该作者
coody 发表于 2025-3-28 18:47
是的,很多MCU内核都是2.0V以下的,内带LDO,但是大部分都没有接输出脚。部分有接输出的,通常是内部退耦 ...

原来是这个原因啊!

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幻影书记| | 2025-3-29 20:43 | 只看该作者
楼主写的好。
我还要向楼主多学习

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wwppd| | 2025-4-10 13:35 | 只看该作者
内部 LDO 对输入电源纹波有一定的抑制能力,但并非完全免疫。过高的输入纹波可能会影响 LDO 的输出稳定性,进而影响 MCU 的工作。如果电源纹波较大,需要在 LDO 输入前端增加滤波电路,如使用电容、电感组成的 π 型滤波器,以减小纹波对 LDO 的影响。

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8
plsbackup| | 2025-4-10 14:08 | 只看该作者
若MCU同时处理模拟和数字信号,需严格分割地平面,避免数字噪声通过LDO耦合到模拟电路。

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9
sdCAD| | 2025-4-10 16:52 | 只看该作者
要考虑 MCU 可能出现的负载突变情况

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jackcat| | 2025-4-10 18:19 | 只看该作者
输入端的小电容应尽量靠近LDO的引脚,输出端的大电容也应靠近LDO的引脚。

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11
burgessmaggie| | 2025-4-10 19:53 | 只看该作者
在设计 PCB 时,要注意将 LDO 电路与敏感电路分开布局,尽量减少电磁干扰的影响。

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12
tabmone| | 2025-4-10 21:35 | 只看该作者
内部LDO的负载能力有限(通常几mA到几十mA),若系统需要更大电流(如驱动传感器、LED等),需外接稳压器。

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13
kmzuaz| | 2025-4-12 20:52 | 只看该作者
LDO 的开关动作可能会产生电磁干扰,对周围的电路和设备造成影响。

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14
lihuami| | 2025-4-12 22:44 | 只看该作者
LDO 在工作时会有一定的功率损耗,特别是在输出电流较大或输入输出电压差较大的情况下,会产生较多的热量。

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15
yeates333| | 2025-4-13 11:25 | 只看该作者
当 MCU 的负载电流发生快速变化时,内部 LDO 需要能够快速响应,以保持输出电压的稳定。如果 LDO 的负载瞬态响应能力不足,可能会导致输出电压在负载变化时出现较大的波动,影响 MCU 的正常工作。

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wwppd| | 2025-4-13 13:23 | 只看该作者
在对电源精度要求较高的应用中,需要仔细评估 LDO 的精度是否满足要求。

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jackcat| | 2025-4-13 15:08 | 只看该作者
内部LDO的噪声性能通常优于外部LDO

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deliahouse887| | 2025-4-13 16:50 | 只看该作者
如果功耗较大,考虑使用散热片或优化PCB布局以增加散热能力。

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19
yangxiaor520| | 2025-4-13 19:58 | 只看该作者
现在MCU的集成度越来越高了

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20
yeates333| | 2025-4-14 10:56 | 只看该作者
内部LDO的输出电压可能会因负载电流的变化而波动。

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