FOC伺服电机电机控制器
【创意名称】 FOC伺服电机电机控制器【必选物料】 MPM3519
方案设计:
1.MP8760GLE原理图设计
使用MPS在线仿真工具,MP8760GLE芯片典型应用电路如上图所示,参考此电路进行修改得到如下12V转5V电源电路。
MP8760GLE(U1)作为同步降压芯片,实现将输入的VIN_12V转换为VOUT_5V的功能。外围电路方面,输入侧C8、C9、C10组成电容阵列滤波;使能、频率、反馈等引脚通过R1、R2、R3等电阻及C7、C6电容配置工作模式与输出电压;开关节点SW经电感L1、电容C1及电阻R4、R6组成的 LC 滤波和保护电路,配合输出侧C2、C3、C4滤波电容,最终稳定输出 5V 电压,同时通过反馈网络R5、R8实现输出电压的精准调节。。
2.MP8760GLE PCB设计
PCB采样2层板,参考芯片手册中PCB设计要点,本次项目中MP8760GLE 同步降压(Buck)PCB设计经验总结如下:
① 封装与寄生参数优化:优先选用 MP8760GLE 的 16 引脚 QFN 封装以降低寄生电感,若选 13 引脚 QFN 封装则需设置双层铜 IN 层,并在输入电容附近添加多组 18mil/8mil 过孔辅助散热与减小寄生电感。
② 大电流路径与散热设计:GND、IN、SW 等高电流路径需紧贴芯片,采用短、直、宽的走线;建议采用四层板布局提升热性能,同时在芯片下方及输入电容附近合理布置过孔增强散热。
③ 退耦电容布局:在 IN 与 GND 引脚附近的顶层和底层至少各放置一颗去耦电容,且 VCC 与 AGND 引脚旁需紧邻去耦电容,确保高频噪声抑制与供电稳定性。
④ 敏感信号隔离与布线:开关节点(SW)平面需最小化且远离反馈网络;反馈电阻应紧邻 FB 引脚,FB 走线无过孔且反馈电阻参考 AGND 而非 PGND,避免干扰。
⑤ BST 路径优化:BST、C3 与 SW 组成的电压路径需尽可能短,减少寄生参数对自举电路的影响,保障开关管驱动能力。
⑥ 多层板电源与地平面设计:电源层与地层需完整且合理分区,大电流电源层采用厚铜设计,地层与芯片 PGND、AGND 可靠连接,通过多过孔实现层间低阻连接,同时为高频信号提供完整参考平面。
3.MP8760GLE元器件选型
MP8760GLE同步降压(Buck)外围电路元器件选型重点关注以下几个方面,其它元器件选型可参考芯片手册。
输入侧电容:
输入电容需选 0805 封装、耐压 16V 以上的 X5R/X7R 陶瓷电容,小容值 0.1μF 抑制高频噪声,大容值 10μF 稳定输入。
输入侧电容:
输出电容选耐压 10V 以上的钽电容(47μF),保障低频纹波抑制与瞬态响应。
输出侧功率电感:
输出功率电感选 4.7μH、饱和电流≥7A、低 DCR 的铁氧体材质电感,确保大电流下磁芯不饱和且损耗低。
推荐型号:
① 输入 10μF 电容:CL21A106KOQNNNE(10μF,16V,X5R,0805 封装)或CC0805KKX7R7BB106(10μF,16V,X7R,0805 封装);
② 输入 0.1μF 电容:CGA0805X7R104K160KT(0.1μF,16V,X5R,0805 封装)或AC0805KRX7R7BB104(0.1μF,16V,X7R,0805 封装);
③ 输出 47μF 钽电容:T491D476K010AT(47μF,10V,CASE-D-7343-31(mm)封装)或293D476X9010D2TE3(47μF,10V,CASE-D-7343-31(mm)封装);
④ 输出功率电感:FXL0624-4R7-M(4.7μH,饱和电流 7.5A,DCR7mΩ,SMD封装)、FXL0650-4R7-M(4.7μH,饱和电流 8A,DCR6mΩ,SMD封装)。
4.测试波形
输出电压5V波形
输出纹波波形
断电时序波形
上电时序波形







