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关于两块3D打印机不同供电设计的疑惑

晓寒 2015-09-03 浏览量：1447

最近接触了两块3D打印机的控制板，关于他们的供电设计有些困惑，想请大神发表下看法，3D打印机控制板用到的有 24V电源给步进电机驱动模块A4988供电还要转化成5V再转化成3.3V给MCU供电。
第一块板子的外接电源是24V，24V电源进来以后除了给A4988步进电机驱动模块提供驱动电机供电以外，兵分两路，第一路通过78M05线性电源降压到5V，再经过AMS1117 3.3转化为3.3V电压，为A4988模块供电，第二路通过TPS5430开关电源模块降压到5V,再经过AMS1117 3.3降压到3.3给其他外设供电。

第二块板子的外接电源也是24V，24V电源进入以后为A4988供电以外，直接通过78M05降压为其他外设供电，而没有用到开关电源。

现在我的疑惑是第一块板子的设计有什么优点吗？为什么要这样设计，第二块板子电源设计如此简单，合不合理，想请高手指点，谢谢。

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fjjjnk1234
个人认为MCU和各个电路模块所需要的工作电流，功耗不一样，所以需要使用多个稳压电路；第二种设计如果其它的模块瞬间功耗过大的话，可能会影响到MCU或其它模块的工作，也就是说器件之间可能会互相干扰；第一种设计更可靠，电路也更稳定；第二种设计为了节约成本吧。
- 发布于 2015-09-03
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阿杰无心
我的观点是：首先，厂商生产一款产品，考虑最多的就是成本，即在功能和性能达到要求的情况下，尽量降低成本。
然后，根据你的叙述，我简单分析了一下你的供电系统：
A4988模块（包括控制电源3.3V和电机电源24V）+MCU（3.3V）+第一块板外设（5V，3.3V）+ 第二块板外设（5V）

第一块板：1，【第一块板子的外接电源是24V，24V电源进来以后除了给A4988步进电机驱动模块提供驱动电机供电以外，兵分两路，】
这应该是A4988的电机供电电源VMOT，由于功率比较大所以直接用24V电源；
2，【第一路通过78M05线性电源降压到5V，再经过AMS1117 3.3转化为3.3V电压，为A4988模块供电，】
这应该是MCU供电（3.3V）+A4988控制供电电源（3.3V）。为什用7805二不用开关电源呢？一是因为便宜（成本。。），二是因为开关电源噪声大。
功耗计算：假设MCU工作时的电流为5mA-30mA（如果MCU是MSP 430则电流更小），控制电源的电流小于1mA可以忽略，那么在7805上消耗的功耗是（24V-5V）*（5mA至30mA）=0.95W至0.57W，这个功耗水平，7805发热应该不大，摸起来是温热的。不用1117直接降到3.3V是因为1117的输入电压有限，功率损耗也有限。
3，【第二路通过TPS5430开关电源模块降压到5V,再经过AMS1117 3.3降压到3.3给其他外设供电。】
第二路的外设应该功耗比较大，所以用了开关电源。假设为外设的总消耗电流为200mA，如果直接用7805降到5V，则在7805上面的消耗为（24V-5V）*0.2A=3.8W，这个功耗，7805估计烫的跟狗一样，加散热器又会增加成本（金属散热器不便宜）。而且这样电源效率太低了。
4，【第二块板子的外接电源也是24V，24V电源进入以后为A4988供电以外，直接通过78M05降压为其他外设供电，而没有用到开关电源】
同理，第二块板子用线性稳压芯片说明功耗很低，电流消耗水平在几十毫安以内。

你仔细看一下电路，分析一下每个模块的功耗，看是不是功耗如何。总之系统电源的选用要综合考虑成本、功耗水平、噪声水平等等，低频低功耗的用线性芯片足以，低频大功率的用DC-DC。高频电源就要另当别论了。
- 发布于2015-09-06
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