stm32驱动H桥电路导致3.3V干扰

王老六六六六 · 发表于 2018-3-20 15:28:04

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

王老六六六六 · 发表于 2018-3-20 15:28:05

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死区控制也行