[讨论] 为什么要这样用电源

ywlzh   2015-12-26 22:41 楼主
现在一些电路板电源用电都慢慢走向一致了,24V,12V,5V,3.3V,感到疑惑的就是有些单片机用5V供电,有些用3.3V供电,为什么会不同?不同就不同吧,为什么不用4V跟单片机供电,要选择3.3V呢?我想从电性特性去了解,还有muc与外设兼容下,为什么会选择这种电源而不选择其他的电源。要考虑到哪些因素?希望有大神指点指点
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回复评论 (18)

供电电压越低,功耗越低。而且就像电阻一样,总得有个规范来确定数值,行业里逐渐也就形成了这些规格了
点赞  2015-12-26 22:55
要考虑到哪些因素?
能考虑哪些,给单片机之类的供电,按自己用的MCU要求的电压供电就是了,太深也没有必要了解,电压低功耗低
只不过在供电环节上多考虑几次降压,,,比如,以前5V供电的51,一般用7805之类的就能搞定
但3.3V多了之后,就要考虑用降压,现在FPGA一般电压都很低,目前常用的FPGA都在1.2V左右,对电源的瞬态响应要求很高,且由于驱动电压低,工作电流大,主要考虑因素比如对PCB的布线非常敏感,当然还有很多

点赞  2015-12-26 23:13
这是历史形成的,现在已经成为标准。
电子行业中,历史上还使用过其它的电压等级,例如汽车上的设备曾使用12.6V的电压。但如今已经不使用,被淘汰了,目前的标准也不包括这个电压。
点赞  2015-12-27 08:03
纯粹历史原因吧,现在行业都依据行业标准来做,如果大家都没有一个统一的标准,那电的世界岂不乱套了~哈哈
点赞  2015-12-27 09:58
电压标准是在长期的技术发展过程中,人为约定俗成的标准,最早是由某家骨干企业或某些骨干企业组成的联盟制定的标准,这些标准曾多种多样,后经市场的洗礼,存活下来的规格就会逐渐占据主流,最终一统江湖。
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点赞  2015-12-27 13:01
如果你有足够实力,改5V标准为4V标准是没问题的。技术上,因半导体工艺确实对器件的工作电压有影响,但合适的工作电压是一个区间而非某个特定的值,只要取值区间合理,剩下的纯属非技术的市场因素,谁强谁的发言权就大。
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点赞  2015-12-27 13:04
引用: 飞翔荷兰人号 发表于 2015-12-26 22:55
供电电压越低,功耗越低。而且就像电阻一样,总得有个规范来确定数值,行业里逐渐也就形成了这些规格了

除了功耗这方面,还有其他的因素吗?
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点赞  2015-12-27 14:51
引用: qwqwqw2088 发表于 2015-12-26 23:13
要考虑到哪些因素?
能考虑哪些,给单片机之类的供电,按自己用的MCU要求的电压供电就是了,太深也没有必 ...

回顾历史,看到以前都是5V,12V,18V,24V。。。之类的,这些年都开始接受3.3V,1.2V,对于这些模块供电以及他们之间怎么建立联系,网上长篇大论,回过头来想想,之所以是这样做法,出了考虑二楼说的功耗,还有你说的PCB布局和走线外,还有没有其他因素。
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点赞  2015-12-27 14:57
引用: maychang 发表于 2015-12-27 08:03
这是历史形成的,现在已经成为标准。
电子行业中,历史上还使用过其它的电压等级,例如汽车上的设备曾使用 ...

看上去是历史形成的原因,但历史的走向是由当代人决定的,我们不仅要适应这样的局面,还得知道这种局面发生的原因。
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点赞  2015-12-27 15:00
引用: fywangqi2008 发表于 2015-12-27 09:58
纯粹历史原因吧,现在行业都依据行业标准来做,如果大家都没有一个统一的标准,那电的世界岂不乱套了~哈哈: ...

那我需要知道这样的标准从何而来,缘由何在,知其然而不知其所以然,渐渐的会失去原有的那种创新精神,
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点赞  2015-12-27 15:02
引用: chunyang 发表于 2015-12-27 13:04
如果你有足够实力,改5V标准为4V标准是没问题的。技术上,因半导体工艺确实对器件的工作电压有影响,但合适 ...

原来还有这方面的原因,一个区间的工作电压,由市场决定了其准确的值,谢谢
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引用: ywlzh 发表于 2015-12-27 14:51
除了功耗这方面,还有其他的因素吗?

主要还是行业规范方面吧。举个例子,如果各家企业自顾自的生产产品,那生产的产品肯定很难和其他企业的产品进行交互或者通信。所以人们要制定电平规范,肯定是结合硬件电路来定,比如TTL电平,它的标称值是5V代表1,0V代表0,但是实际电路实现起来几乎不可能正好调整到0V和5V代表两个完全对立的状态,只能是一个范围,假如啊,0状态对应-0.5V~0.8V,1状态对应3.5V~5.2V(只是假设,实际的我忘了),那么大家如果都在这个范围内任意取值,很容易出现不兼容的问题,因为即使电平有了范围,实际的不同电路可能参数比较极限,即使在规定范围内,还是不能跟别的产品对接。因此,大家需要一个行业规范,定好了5V代表1,0V代表0,这样大家都按这个标准去设计产品,就可以做到闭门造车,出门合辙了。电源定标准也是一样的,大家都照一个标准来,就可以通用。至于为什么会是这个值,主要是最初的一些行业巨头使用了这个参数,后来的肯定基本都按这个标准了。你看现在物联网发展还不是很有头绪,不就是因为没个能让行业公认巨头能站出来定标准嘛
点赞  2015-12-27 15:15
引用: 飞翔荷兰人号 发表于 2015-12-27 15:15
主要还是行业规范方面吧。举个例子,如果各家企业自顾自的生产产品,那生产的产品肯定很难和其他企业的产 ...

像高通公司,不就靠着定标准,站在了行业的最上游嘛
点赞  2015-12-27 15:16
引用: ywlzh 发表于 2015-12-27 15:00
看上去是历史形成的原因,但历史的走向是由当代人决定的,我们不仅要适应这样的局面,还得知道这种局面发 ...

你所叙述的现像,仅限数字电路芯片,尤其是计算机所使用的芯片,其中以CPU等为最。
这完全是由于2楼和3楼所说的理由,即功耗需要降低,避免发热过甚。
点赞  2015-12-27 15:25
引用: 飞翔荷兰人号 发表于 2015-12-27 15:15
主要还是行业规范方面吧。举个例子,如果各家企业自顾自的生产产品,那生产的产品肯定很难和其他企业的产 ...

就拿你举的TTL来说吧,为什么选择5V供电,不选择6V供电?想一想,是不是它可以采用6V供电,只不过外围器件大多数用的5V,它也可以,就没有必要较真了,对吧,渐渐的5V也就成了通用的电源,
stc的单片机用的5V电源,而stm32的单片机用的是3.3V,为什么不做成5V呢?你说到了功耗,难道还有部分原因是这几个巨头在互掐?我要用3.3V,我要用5V,如果用3.3V(这原本是一个区间电压,到后来形成了3.3V的标准),是考虑了哪些,为甚不用5V
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点赞  2015-12-27 15:28
降低工作电压是集成电路降低功耗最直接的办法,降多少合适? 在数电中低于电源电压的三分之一为低电平,高于电源电压的三分之二为高电平,在5V系统中,恰好3.3V是其三分之二,这样3.3V的单片机可以直接与大量的5V外部芯片实现逻辑兼容。 还有,集成IC芯片电路除了要降低功耗,还要提高工作频率,硅片绝缘层厚度必需减少,耐压的降低是最好的方法 本帖最后由 qwqwqw2088 于 2015-12-27 15:50 编辑
点赞  2015-12-27 15:48
引用: qwqwqw2088 发表于 2015-12-27 15:48
降低工作电压是集成电路降低功耗最直接的办法,降多少合适?
在数电中低于电源电压的三分之一为低电平,高 ...

谢谢,了解了
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点赞  2015-12-27 15:52
引用: ywlzh 发表于 2015-12-27 15:28
就拿你举的TTL来说吧,为什么选择5V供电,不选择6V供电?想一想,是不是它可以采用6V供电,只不过外围器 ...

我觉得那位说与5V兼容的朋友的说法比较靠谱,但是3.3V只能输出到5V,5V输出到3.3V有危险,需要串电阻或者二极管
点赞  2015-12-27 23:39
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