10年老工程师，也有画不好的板，你中招了没？_电源_电路_电机_控制

10年老工程师，也有画不好的板，你中招了没？

我们社区的很多电机控制方案，

也包括那些产品方案在内，

基本上硬件都是开源的。

但我们从来不会因此而担心：

是否给竞争对手或者其他人做了“嫁衣”？

对于很多非射频之类的硬件，几乎是没有什么秘密的，即便不开源，如果要抄袭，总归是有很多办法的。

说回电机驱动，这类产品因其设计特性，我们往往不担心抄袭。

因为电机驱动的PCB设计，往往有很多考量在内，如果不是照搬的copy，那么，很大概率这种抄袭是达不到产品要求的。而那些真正的电机驱动老手，往往不屑于copy别人的设计，那太没必要了，对于自己的产品，由于结构及功能参数的要求可能不同，自己重新设计的产品往往更为可靠。

简言之，新手抄也抄不明白，老手没必要抄。

电机控制驱动的设计，往往需要通过多重特殊考量并采用一些特殊的技术才能实现出色性能。比如，电源效率、高速开关、频率、低噪声抖动和紧凑的电路板设计。

说起来简单，

但可能很多没接触过电机驱动设计的

老工程师，

往往也会翻车。

给大家分享一个真实的案例，

顺便指出电机驱动最最最重要的设计细节：

大概是很多年前，朋友公司需要开发一个产品，里面涉及了低压的无刷电机驱动，功率在100W~300W，硬件是一位做了10多年电路设计的老工程师，基本功十分扎实。

但是，新做出来的板子，在调试的时候，电机一运行，程序就跑飞，甚至都没有给电机加载（负载），运行功率很低。

排查接线、原理图、程序代码，都没有问题。

朋友公司也是第一次做涉及无刷电机驱动的产品，有些束手无策，就找到了我们，帮忙看下问题。

经过我们现场排查，发现程序代码很规范、也没有错误，原理图也很规范漂亮，也没有原理上的错误。

检查到PCB设计上时，发现了我们遇到过的最多的问题：

PCB的地线设计有很大问题！！！

而我们仅仅是指导朋友的工程师解决地线设计问题，就解决了这款产品开发中遇到的的90%以上的问题。

我们甚至都没有去上示波器去看，

仅仅优化了地线设计，代码就再无跑飞现象。

良好接地（地线）设计

是电机驱动控制的重中之重！！！

良好的接地平面可以为 IC 及其周围电路提供稳定的基准，避免噪声和其他振荡干扰整个电路系统。

如果接地设计不好，

就像是枪的准星歪了，

是没有办法准确击中目标的。

（何晨光除外，笑）

电机驱动的接地优化，

可以先从单点接地开始，

这是接地优化里面的重中之重！！！

电机驱动的PCB设计，往往包含了，功率走线、模拟信号、数字信号的走线，所以我们往往使用单点接地，使得每个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点，其他各个需要接地的点都直接接到这一点上，将这几个信号走线的GND加以隔离区分。

这个物理点，一般是每个电路系统（功率部分、模拟信号、数字信号等）的公共点的连接，这个公共点的电气网络往往是各种GND（PGND\AGND\GND），而具体的物理点是每一个电路系统的主电容的GND，主电容往往是该电路系统中容值最大的电容，多是电解电容，而在一些紧凑型PCB设计中，因为几乎不存在电解电容，可能是MLCC贴片陶瓷电容等，但依然是最大容值的那个。这个最大容值的电容，也是当前电气系统（电源回路）的输入电源的主要滤波电容。

每一个公共点，最后一级一级递增或递减或并联的直接连接在最终的物理点，这个物理点一般是整个PCB的电源输入处的电容的GND。

换言之，在电机驱动设计中，为整个PCB供电的高压电源输入，经过大电容滤波，一部分电给了功率消耗，如MOS三相桥驱动无刷电机，这个大电容的GND为整个系统的接地参考，之后，电流同时流向BUCK电路，为预驱动部分提供10~15V左右的电平，预驱动输入电源主回路的GND，接在预驱动输入电源电容处的GND,再由这一点连接到前面主电源输入滤波电容的GND上。10~15V的电压，还会再流入一级BUCK或其他降压电路。转换成5V或3.3V给MCU或包括霍尔信号在内使用，一般5V居多，如果MCU是3.3V供电（如STM32），还要再从5V降压一级到3.3V。

为了便于理解等，我们以支持宽电压输入（1.65V~5.5V）的CW32为例，以最低电源电平5V为例。

每一级降压电路的GND回路，应接在该级输入或输出的主电容的GND上，每个主电容的GND再连接至上一级电源的主电容的GND上。

而MCU侧，因为需要控制整个系统的所有信号，所以MCU侧往往包含了数字信号和模拟信号，所以，在高可靠要求下，数字地/信号和模拟地/信号也要区分。

经由降压电路输出的5V电源，除给MCU供电外，往往还要给其他IC如运放、霍尔等供电，所以每个小系统的主电容的GND最终接回降压电路输出的5V主滤波电容处。

在一些复杂电磁环境中，模拟地和数字地有时并非是将各自主电容上的GND直接进行电气连接，而是会通过串联磁珠，消除各信号部分间在GND回路上产生的干扰。原理在此不做赘述。

整个单点接地，既包括了串联单点接地和并联单点接地，我们往往也管着这种单点接地方式叫做混合单点接地。

厘清电源和地的回流路径，才能更好的对单点接地加以理解。由于篇幅有限，干扰源的问题在此不做赘述。

对于单点接地，我也做了一个简单的示意图便于大家理解:

来源：硬件笔记本

开关电源EMC问题，都是这样解决的

大家好，我是王工。我相信一句话：一个人可以走得很快，一群人才可以走得很远。感谢技术群里的小伙伴经常有技术交流，我也学到很多。前段时间技术群里一个兄弟的开关电源EMC整改遇到点问题，大家献计献策，也分享了很多资料，其中一个小伙伴分享的开关电源EMC资料，令大家都不由得竖起大拇指。我简单看了一下，图文并茂，不得不感叹，资料还是大厂做的好。通过该资料，再结合自己的经历得出：开关电源的EMC问题，最后都是这样解决的：1、更改输入滤波X电容；2、更改输入滤波Y电容；3、更改输入共模电感；4、更改变压器，增加屏蔽绕组；5、更改电感材料。6、更改MOS驱动参数。7、改板（尽量不改，定位问题也挺麻烦的）如有遗漏，欢迎补充！再回到这份资料，它来自英诺赛科innoscience，这里简单介绍，顺便帮他们宣传一下：英诺赛科（Innoscience），成立于2015年，旨在打造全球最大的采用全产业链模式，集设计、研发、生产和销售为一体氮化镓（GaN ）的生产基地。以下是PDF文档的全部内容：声明：声明：文字原创，PDF来自英诺赛科。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。来源：硬件笔记本