第 3 周 · 电源链路与系统设计
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873 字
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4 分钟
9月29日 - 10月5日 · 对应视频第五讲
这一周的核心是系统思维:输入、充电、转换、保护、接口一起看,而不是单独挑芯片。
本周大作业
设计一块电源板,要求如下:
- 输入一节可插拔标称 3.7V 锂电池,容量不低于 500mAh
- 可由 USB 5V 充电,考虑焊接难度可用两脚 microUSB
- 不允许支持边充边放,充电时输出口不得带有电压
- 实现三路输出,链路关系如下
- 接口可自选,但链路关系要清楚
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USB["USB 5V 输入"] -->|充电| BAT
BAT["3.7V 锂电池<br/>≥500mAh 可插拔"] -->|BOOST 升压| V5["5V 输出"]
V5 -->|BUCK 降压| V33["3.3V 输出"]
V33 -->|LDO| V25["2.5V 输出"]
USB -.->|充电时切断| SW{{"输出使能<br/>禁止边充边放"}}
SW -.-> V5这周的硬约束
"不允许边充边放"和"充电时输出口不得带有电压"是设计约束,不是建议。这意味着你需要一个切换或使能机制,而不是把充电芯片输出直接并到负载上。
本周任务
- 完成上述电源板设计
- C 语言推进到结构体、联合体,并开始接触堆栈概念
任务顺序
- 先画出完整电源树和充电逻辑,框图画清楚再动手选芯片
- 再决定芯片与接口,逐个查数据手册确认输入输出范围和外围元件
- 最后输出 PCB 截图和原理说明
💡 提示
这周的重点是电源系统约束,不是"堆模块"。先画框图,再拆芯片和保护条件。框图画对了,选型只是查手册。
选型时要确认什么
每颗电源芯片至少确认这几项,写进你的原理说明里:
- 输入电压范围能否覆盖锂电池的 3.0~4.2V 全程
- 输出电流是否够,留多少余量
- 需要什么外围元件(电感值、输入输出电容、反馈电阻)
- 静态电流多大(电池供电时这一项影响待机时间)
- 封装能不能手焊
物料准备
需要采购: 3.7V 可插拔锂电池(≥500mAh)、microUSB 两脚座或 USB 5V 输入口、充电芯片或充电模块、升压芯片、降压芯片、LDO、电感、电容、电阻、接口座、排针。
需要准备: 电源路径框图、各芯片数据手册、万用表、可调电源(若有)、原理分析笔记。
锂电池安全
锂电池短路会起火。焊接和调试时电池先不要插上,确认电源链路没有短路再上电。不要把电池长时间留在没有保护板的电路上。
提交建议
- PCB 截图
- 原理解释报告(要能解释清楚为什么这么选,不只是贴图)