很奇怪的干扰电源问题

王老六 · 发表于 2018-3-20 14:00:17

最近画了个板子，是用stm32控制类似电机驱动的H桥电路，来驱动一个125Khz的天线（方案是照抄AMS官方的一个板子），当控制4个IO口以125Khz震荡的时候发现会严重影响供电电压，有时会把3.3V拉高，直接把stm32和LDO都烧掉，有时会把3.3V拉低导致单片机复位，同时会干扰到9V的DC输入。
以下为自己画的电路原理图和官方原理图对比（大家只需要看图左下方的驱动电路跟上方的电源即可），跟官方相比有如下不同：
1.官方原理图中电源处是有两种供电方式，外部DC和USB供电，我的电路中没有加USB供电
2.官方中外部DC加了个防反接的二极管，我的没有
3.官方实际输入的电源电压也是9V，只是原理图中标的是12V
4.官方输入DC并联了两个220uf的钽电容，我的图中只有一个，但是在实际测试中也并了两个，并且还并了图中的C4 100nf
5.官方使用的是PIC的单片机，我用的是stm32f103，但是模拟的波形跟官方的一样


               图1 自己画的原理图


               图2 官方原理图

原理图解释（以官方图作为参考）：
1.U6、U7为TC4426ACOA为1.5A的门驱动电路，U4、U5为IRF7389为P沟道和N沟道二合一的MOS管芯片，R7、R8、R9、R10为18欧姆2W电阻，A1是125Khz的天线
2.通过单片机的4个IO口控制两个门驱动电路从而控制MOS管的开合来实现正向导通和反向导通，从而使得中间的天线正向和反向震荡发射出电磁波，IO口的翻转频率为125K，因此可以发射出125K频率的电磁波

例如：
控制PMOS1、NMOS1为高，则U5的N-MOS导通；同时控制PMOS2、NMOS2为低，则U4的P-MOS导通，则天线发射一个正向的电磁波
控制PMOS1、NMOS1为低，则U5的P-MOS导通；同时控制PMOS2、NMOS2为高，则U4的N-MOS导通，则天线发射一个反向的电磁波
如此反复便可一直向外发射
实际控制时单片机的IO口控制如下：

                     图3 IO口控制

示波器测试官板的电压和自己板的电压情况如下：（黄色是9V，蓝色是3.3V，图中电压变化处就是控制发射时导致，不发射时电压正常）

               图4 官板电压


               图5 自己板电压
自己板的3.3V为何会被干扰呢？我板子的这个图中3.3V电压被拉低到stm32的正常工作电压之下，因此会导致stm32在不停的复位，有时我会测到被拉低但是没有低于正常工作电压，而有时直接被拉高烧掉stm32和LDO电源芯片。官板的9V在发射时也会受到影响，但是不会干扰3.3V电压

rom · 发表于 2018-3-20 14:15:04

又搞PKE，哈哈哈

王老六 · 发表于 2018-3-20 14:23:54

rom 发表于 2018-3-20 14:15
又搞PKE，哈哈哈

确实是PKE的板子，你也搞过吗？

jcrorxp · 发表于 2018-3-20 15:46:50

我觉得是地电平被拉高了, 而不是3.3被拉低了

Elex · 发表于 2018-3-20 15:54:27

估计真的是电源的问题，电源瞬态响应不行导致驱动启动时电压拉低，电源没有反向吸收能力而驱动关掉后负载太小导致电源电压过高。估计换成12V蓄电池供电就没有这么多事了

王老六 · 发表于 2018-3-20 16:01:05

Elex 发表于 2018-3-20 15:54
估计真的是电源的问题，电源瞬态响应不行导致驱动启动时电压拉低，电源没有反向吸收能力而驱动关掉后负载太 ...

现在电源用的是泰克的数字电源，可以看到电流并没有太大，问题是我跟官板用的是一样的方案，一样的供电电源，官板的3.3V就不会变化，而我这板子就有时被拉低，有时被拉高，可能真的是影响到地的原因

王老六 · 发表于 2018-3-20 16:03:33

jcrorxp 发表于 2018-3-20 15:46
我觉得是地电平被拉高了, 而不是3.3被拉低了

实际测试中确实发现有时3.3V被拉高，有时被拉低，我觉得可能也是影响到地的原因，官板的也都是一张地，并没有做隔离，那有没有可能是layout的问题？

Elex · 发表于 2018-3-20 16:18:08

王老六发表于 2018-3-20 16:01
现在电源用的是泰克的数字电源，可以看到电流并没有太大，问题是我跟官板用的是一样的方案，一样的供电电 ...

数字电源没有反向吸收能力的，你可以在电源上并联一个较大功率的电阻作负载来吸收停机感应电动势试试。
另外，还有是你的LDO的动态抑制比参数不行，输入动态变化对输出影响较大，可以试下换好点的LDO试试。

whxiaowang · 发表于 2018-3-20 16:48:51

和电容摆放位置也是有很大关系的，靠近MOS放电容试下

psl_87 · 发表于 2018-3-20 17:48:50

不知道你量的电压是哪个地方的？这种情况感觉地平面没处理好的可能性比较大，你可以参考下官方手册的布线说明和实际的DEMO板的布线方式

王老六 · 发表于 2018-3-21 14:48:18

结贴：问题找到了，是H桥的死区问题，由于我控制H桥每侧的MOS管都是同时翻转的，此时同一个芯片上的两个MOS管可能有瞬间的导通，导致9V瞬时接地，因此9V会受到比较大的干扰，而我使用的LDO的动态抑制比参数不行，因此会导致3.3V电源波动。
现在在控制引脚的时候添加死区延时，或者使用stm32高级定时器的PWM死区控制即可

mypc16888 · 发表于 2018-3-23 20:19:04

感谢分享，pke

qming51 · 发表于 2018-11-3 10:04:59

谢谢分享经验

很奇怪的干扰电源问题

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