Arduino GIGA R1 WiFi 作为搭载双核心 STM32H747 的高性能开发板,其供电系统采用宽压输入 + 双级降压 + 多路径供电的设计,既保证了大功率外设、无线功能同时工作时的供电稳定性,又兼顾了多场景的供电灵活性,同时对核心元器件做了防护设计。
1. Arduino GIGA R1 WiFi 三种供电路径
该开发板支持VIN 引脚供电、USB-C 供电、USB-A 供电三种方式,不同方式适配不同使用场景,且各路径供电会自动兼容,无需手动切换。
这张图是 Arduino GIGA R1 WiFi 开发板的完整电源树(Power Tree)框图,清晰展示了从外部输入到板载各模块的完整供电链路、核心元器件、电压转换逻辑和关键参数。
1. 输入源 1:J12 USB-C 接口
- 功能:编程 + 供电二合一,是桌面调试最常用的输入口
- 输出信号:
VBUS_USB0(标准 USB 5V 电压) - 后续链路:
VBUS_USB0→ **D1 肖特基二极管 ** →+5V公共电源轨 - 二极管作用:防反接 + 单向导通,防止 USB-C 反向供电、多电源输入时的环流,同时降低压降(肖特基管导通压降仅 0.3V 左右,减少功耗)
2. 输入源 2:Headers 排针 VIN 引脚(2.54mm 排针)
- 功能:宽压外部电源输入,适配工业 / 大功率场景
- 输出信号:
VIN(输入电压范围 6V ~ 32V,图中标注 U7 最大支持 32V) - 后续链路:
VIN→ **U7 降压转换器 ** →+5V公共电源轨 - U7 关键参数:
- 最大输入电压:32V(宽压适配,支持 12V/24V 工业电源)
- 最大输出电流:1.5A(为 5V 轨提供充足电流)
3. 输入源 3:J2 USB-A 接口
- 功能:USB 主机模式(Host)+ 应急供电
- 供电逻辑:由
+5V轨 → U9 电源开关 →VBUS_USB1→ J2 - U9 作用:反向阻断(Reverse Blocking),防止外接 USB 设备反向供电,保护主板;仅当主板 5V 轨正常时,才给 USB-A 口输出 5V,实现主机模式供电
2. 电压转换:两级降压,统一 3.3V
1. 第一级:VIN → 5V(仅 VIN 输入时工作)
- 核心芯片:U7 降压稳压芯片
- 功能:将 VIN 输入的 6~32V 宽压,稳定降压至 5V,汇入
+5V公共轨 - 补充:USB-C 输入的 5V 直接通过 D1 二极管汇入
+5V轨,不经过 U7,避免二次降压损耗
2. 第二级:5V → 3.3V(所有输入方式均工作)
- 核心芯片:U6 降压稳压芯片
- 输入:
+5V公共轨 - 输出:
+3V3(3.3V,板卡唯一核心逻辑电压) - U6 关键参数:
- 最大输入电压:22V(冗余设计,即使 VIN 超压也能保护后级)
- 最大输出电流:1A(满足双核心 MCU、无线、存储等所有模块的供电需求)
3. 排针输出:对外供电接口
5V排针:直接从+5V公共轨引出,为外接 5V 传感器 / 外设供电3V3排针:直接从+3V3轨引出,为 3.3V 外设供电IOREF排针:直接连接+3V3,为扩展板提供逻辑电平参考(GIGA R1 为纯 3.3V 板卡,无 5V 逻辑)
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资料来源:
- Arduino GIGA R1 WiFi 数据手册
- 感谢 EEPW 及其相关项目的支持:Arduino GIGA R1 WiFi-开发板试用-电子产品世界
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