本項(xiàng)目是一款智能家電飲水機(jī)方案的一部分(見下圖1、2),使用了一款比較小型的開關(guān)電源WX_DC12003,規(guī)格5V、700mA,再使用AMS1117-3.3穩(wěn)壓后給ESP32供電。AMS1117-3.3供電方案是ESP32芯片資料提供的典型應(yīng)用方案,然而實(shí)際使用的時(shí)候出現(xiàn)了ESP32
WIFI頻繁掉線的問題,特別是設(shè)備離無線路由器越遠(yuǎn)越容易出現(xiàn)這個(gè)問題。
圖1 智能家電物聯(lián)網(wǎng)
圖2 使用AMS的PCB
問題排查:
在完全排除軟件問題后,使用萬用表測(cè)量ESP32供電入口(3V3與GND)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)會(huì)頻繁掉電,也就是3.3V有時(shí)會(huì)突然跳變0V,繼而分別排查AMS1117-3.3的輸出與輸入,最后發(fā)現(xiàn)是供電電壓會(huì)在4.7到4.85V左右變化,也就是開關(guān)電源在負(fù)載時(shí)電壓有所降低,特別是在ESP32搜索WIFI的時(shí)瞬間功耗會(huì)大一點(diǎn)。查得AMS1117-3.3的最小輸入是4.75V,所以供電不足從而導(dǎo)致ESP32芯片不斷重啟引起WIFI頻繁掉線。因項(xiàng)目需要WIFI和藍(lán)牙同時(shí)使用,且需要距離效果最好,所以主芯片不使用休眠或低功耗功能。主芯片設(shè)置為240MHz頻率的時(shí)候,藍(lán)牙和WIFI在廣播的時(shí)候瞬時(shí)電流最小到最大在70mA至400mA之間,時(shí)間在160ms左右,而開關(guān)電源參數(shù)上輸出電壓:5V±0.25V空載與滿載,輕載減15mV,重載時(shí)回升,50%負(fù)載的波紋60mV,在加上一些其他外圍電路,確實(shí)電壓會(huì)瞬間不滿足AMS1117-3.3的最小供電閾值。
問題解決:
找到問題后,解決方案有兩個(gè),一個(gè)是換電源,一個(gè)是換一個(gè)低壓差的穩(wěn)壓器。因?yàn)轫?xiàng)目成本和大小原因,不能換電源(主要是因?yàn)楣β矢叩碾娫闯叽鐣?huì)更大),所以選擇別的低壓差穩(wěn)壓器替代。經(jīng)過對(duì)比,在世強(qiáng)平臺(tái)發(fā)現(xiàn)了潤石科技的RS3236-3.3低壓差穩(wěn)壓器,根據(jù)其資料,輸入電壓最小可以是3.8V符合我們使用的情況,而且尺寸也比AMS1117-3.3更小,其他性能也不錯(cuò),如圖3、圖4。其特性有:
- 低輸出噪音
- 低壓差
- 過熱保護(hù)
- 輸出電流限制
- 輸入電壓范圍3.8V-7.5V
- 500mA輸出電流
- -40°C至+85°C工作溫度范圍
- UTDFN-1x1-4, SOT23-5,SOT353(SC70-5) 等封裝
圖3 RS3236-3.3 參數(shù)一覽
圖4 RS3236-3.3 電壓范圍
RS3236-3.3與AMS1117-3.3的一些數(shù)據(jù)對(duì)比,在本項(xiàng)目中更適合選用RS3236-3.3。
圖5 參數(shù)對(duì)比
而且潤石科技的品質(zhì)不錯(cuò),供貨也充足。最后根據(jù)資料又改了一版方案,使用潤石RS3236-3.3替代AMS1117-3.3解決了此類問題,如圖6,圖7。
圖6 修改圖1的穩(wěn)壓器
圖7 使用RS3236的PCB