数字电源指电源系统的控制应用MCU,DSP或FPGA等的计算能力和离散控制形成的闭环控制,随着科学技术的快速提高,必然促使电源向数字化与智能化发展。针对该领域ST堆出的STM32F33x系列是高性能32位ARM Cortex-M4 MCU,工作频率高达72MHz,并嵌入了浮点单元(FPU),集成了高速嵌入存储器,特别它的高分辨率的定时器(达217ps)和两个超高速5Msps(0.2µs)12位模数转换器(ADC),采样时间最低21ns,用于电压电流同步测量。) z! ^" E% g9 g- f8 r L/ _ 该方案采用同步BUCK-BOOST的拓扑结构,实现降压升压输出。结构示意图如下图所示。M1、M2、M3、M4为mos管,L选择大电流合金功率电感,RSENSE电流采用电阻,用于过流保护。 工作原理: 当VIN>>VOUT时,两路互补PWM加在M1和M2,M4导通,M3关闭;; S4 p) T) l! L' M0 V6 I$ z: m' d 当VIN<<VOUT时,M1导通,M2关闭,两路互补PWM加在M3和M4; ?# s! ]( N: ^' q 当VIN约等于VOUT时,M1和M3、M2和M4分别工作在同一状态。 通过改变占空比改变改变输出电压。 控制算法:6 [1 H: E- g+ y% U( S5 } 本方案采用双闭环的PID控制,电流环作为内环,电压环为外环。电压环的反馈为输出电压,电压环的输出作为电流环的输入,电感电流作为电流环的反馈,采用双闭环的控制方式,可以加快输出电压的跟踪,减小稳态误差。 该方案的目标: 电压:5V~36输入,1.8V~36V输出& V% T& {! r& a2 J+ B& r9 F" i 电流:5A0 o3 \& Z5 G; O4 B: g 最大功率:150W ======================================== 原计划是采用STM32F334这款芯片来完成这个DC/DC转换器,但苦于这款芯片货源不是很丰富,难以买到合适。所以后面换了TI的TMS320F28069来代替,不过现在已经买到了ST这款芯片,目前也正在开发用STM32F334作为控制器的DC/DC转换器。 废话不多说,进入正题. \5 }! P( u v8 K+ m3 Z: Q ========================================================================9 \* i6 ~8 a, U# [3 B2 j9 E5 W& ~ ) Q2 C+ |8 D2 e" p( a( Z/ s 非隔离双向DC/DC转换器 描述: 本设计实现了一个非隔离双向降压升压功率转换器,适合于太阳能微转换器、数字电源和电池充放电应用。最大亮点是可实现功率双向流动,即功率能从输入端流入输出端,也可以从输出端流向输入端,这个功能在电池应用上很有作用,因为在一个功率电路上实现和充放电功能,这也是未来发展方向,在新能源上应用广泛。 特性:
硬件构成:
应用场合: 1)数字电源,可升可降的DC/DC转换器 2)太阳能储能发电,太阳能MPPT控制器 3)电池充放电设备,可实现充放电于一体 工作原理: 拓扑结构有点小改变,具体如下图: $ x0 A/ w2 ?1 l8 a通过上图,我们可以看出右边是一个BOOST电路,左边是BUCK电路,两边是对称的,这个拓扑的较原来的方案较易控制;并且我们可以看到,输入输出都有电感,这方便输入输出进行滤波。当然成本会增加。 . {( |2 [7 I8 i; q" n硬件展示: ) D, V% q0 }0 a* ] - @3 b3 c7 G- E5 S% A5 a! V2 w3 B 1 M$ z$ K$ `% B4 p5 T( V 8 N( x; u% H2 n # I; D1 v6 S) w# _% R ) d. j# s ?- Y' \2 D. S 原理图:' m7 V; n+ R: V- H: }% q 功率电路 接口电路 , Z; b4 k- D7 [1 }( a" M 辅助电源 信号调理 布局图 |
【资料】STM32F3系列精彩集锦——教程、资料、方案
基于STM32F334的BUCK同步降压数字电源设计
基于STM32F334的数字电源
STM32F3DISCOVERY + UCGUI3.90A的移植(源码+视频)
基于STM32F303双电机FOC驱动: 无感原理图/BOM表/代码等开源...
【基于STM32F3的电机控制】_给力外围之 OPAMP
在 STM32 F0、 F2、 F3、 F4 和 L1 系列MCU 中使用硬件实时时钟 (RTC)
ST FOC4.3 库关于 STM32F30x 系列 ICS采样代码的修改
STM32F334 上的 ADC 管脚和 DAC 管脚复用问题
如何使用USART或LPUART将STM32F0/F3/L0/L4微控制器从低功耗模式唤醒
这个帖子怎么没有人回复呢,,什么元婴
高手