TraceOne 四路电机与板载PD扩展

更新日期：2026-10-27。此页优先于2026-10-26版双电机选型说明中与扩展范围冲突的内容。

已确定的范围

• PCB预留四个独立有刷电机H桥，首装可只焊两路。后两路必须能作为独立不装配区域存在。
• DRV8704DCPR由1颗扩为2颗；AOD4184A由8颗扩为16颗；0.10Ω采样电阻由2颗扩为4颗。
• 电荷泵、内部稳压去耦按每颗DRV8704独立配置；每个功率桥的母线电容和电机接口独立配置。
• 两颗DRV8704共享SPI时钟和主机输出；各用独立高有效SCS，并各自下拉。SDATO的多器件共享方式必须核对手册的未选中状态，未核对前分别预留主控输入/隔离位置，不能凭“开漏”就直接认定可共享。
• 两颗驱动器各自保留SLEEPn与FAULTn及测试点；未装配的驱动模块默认不得使能。
• 原双路引脚表需要重做，不能简单复制电机电路后沿用旧表。若八个xIN都接独立PWM，需核对STC48脚封装的实际PWM复用与六路ADC、SPI、复位、UART是否冲突。
• 增加板载USB-C PD受电功能，用于桌面调试。

可选装的设计边界

后两路不装时：第二颗驱动器、其电荷泵/旁路电容、8颗MOS、2颗采样电阻、相应栅极电阻和电机端子可以不装。第一颗驱动器及基础系统必须独立正常工作。共享母线的基本储能、输入保护和电源模块仍应按实际装配负载配置。

按原FIT0492-B作为负载基准，四台12V电机的标称额定电流合计约2.72A、标称堵转电流合计约8.76A，另加逻辑负载。两路装配时原5A台架电源方案可沿用；四路满装后，输入路径、开关、接插件、保险丝及供电能力需要重新定额。每路约2A限流并不意味着所有输入都允许同时带四路负载。

PD受电方案：原理图候选

优先候选为沁恒CH224K，ESSOP10封装，外露引脚、底部接地焊盘。使用原厂CH224手册中CH224K对应的12V配置，不混用CH224A/Q的配置表。

结构：

USB-C（受电专用）
  ├─ CC1/CC2 → CH224K
  └─ VBUS → 支路保护/受控通路 → 电源选择或隔离 → 系统母线
                 ↑
          协商状态与实际电压合格条件

• 这是USB PD受电端，不是充电器，也不是电脑USB数据下载接口。
• 设置请求12V，不等于任意PD充电器都提供12V；不支持时的实际电压与PG行为必须按对应版本手册确认。
• 首版可限定使用明确标注12V输出档位的充电器。不能在未验证情况下把15V/20V直接送到12V电机母线。
• CH224K的功率宣传值不是USB座、线缆、支路保护以及板级走线的承载保证。调试通路以实际协商电流和连接器额定值为上限，另设电机调试使能；不默认支持四台电机同时启动。
• PD协商前、重新协商、异常掉压时不能误使能电机。PG应送入状态逻辑，但不能未经手册确认就将其等同于“实际12V且电流足够”。
• USB口需留合适的ESD保护和插拔浪涌处理。CC上的受电下拉及外围连接按控制器参考设计，不机械叠加两颗5.1kΩ电阻。
• 输入主电解等大容量负载不应未经核对就直接并在USB口VBUS上，需结合受控通路/浪涌限制和协议时序设计。

电源接口数量和选择方式

用户已确认四个物理输入全部保留：XT30、螺钉接线端子、DC圆孔座、USB-C PD。PD不替换DC座。电源选择电路的具体器件及手动/自动方式尚未冻结。

四路输入正极不能直接相并；普通防反接PMOS不能当多路防倒灌。可以采用额定电流足够、先断后接的物理互斥选择，或每路合适的隔离/受控电源通路。低电流DC与PD支路需要自身保护，不能只靠动力母线的一颗大保险丝。

如果动力入口使用反向阻断通路，制动回灌能量可能无法返回电池，必须重新检查母线电容、TVS、制动方式及是否需要耗能制动支路。

下一步画图顺序

1. 四个电源接口已确定全部保留；下一步确定互斥选择或自动隔离方式，并分别定义支路电流上限。

2. 先画USB-C与CH224K独立受电页，标出PD_VBUS、PG、GND；完成12V档和异常输出核对后再与主母线连线。

3. 重做四路电机/六路ADC/SPI/UART的引脚分配。

4. 画第一颗DRV8704的双桥，再复制为第二组并修改片选、休眠、故障和电机网络名。

5. 对未装配后两路做独立性检查，对四路满装做供电额定检查。

原厂资料

• CH224产品页：https://www.wch.cn/products/CH224.html
• CH224官方手册入口：https://www.wch.cn/downloads/CH224DS1_PDF.html
• DRV8704数据手册：https://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv8704.pdf
• FIT0492-B电机规格：https://www.dfrobot.com/product-1472.html

本更新记录用户的扩展要求及PD候选架构。PD的精确外围、保护器件、电源选择器件及新引脚表尚未完成，不能把此页当作已验证原理图。