基于STM32开关稳压电源系统设计
一种基于stm32高频开关电源的设计
考虑到所设计的 220V / 10A 模块的功率较大ꎬ
高频逆变电路采用全桥移相零电压开关电路ꎬ如图
2 所示ꎮ 桥臂 VT1 - VT4 采用额定电压为 800V 的
MOSFET( IXFK 27N80Q) ꎬ主变压器副边采用全桥
整 流ꎬ 整 流 管 二 极 管 VDR1 - VDR4 采 用
APT30D100BG 二极管ꎬ并采用二极管钳位吸收电
运行对电网安全稳定运行起着至关重要的作
用 [3] ꎮ 作 为 直 流 屏 的 重 要 组 成 部 分———充 电 模
块ꎬ将交流电转换成直流电ꎬ稳压输出ꎬ一方面给负
载供电ꎬ另一方面给蓄电池充电 [4] ꎬ在交流故障的
情况下ꎬ蓄电池可随时向负载提供稳定电能ꎮ 由于
高频开关电源具有体积小、重量轻、效率高优势ꎬ目前在电力系统中已逐渐取代相控电源 [5 - 6] ꎮ 因
此ꎬ基于高频开关电源的原理和应用 [7] ꎬ设计了一
种实用于电力系统的开关电源ꎬ该电源采用全桥移
相零电压开关电路实现高效率ꎬ可通过 STM32 单
片机给定充电模块输出电压和输出限流值ꎬ测量并
显示充电模块的电压和电流ꎬ上报故障信号ꎬ采用
RS485 方式通信ꎮ
每 100ms 处理一次通信任务ꎬ如果超时ꎬ则按通信
中断处理ꎬ发出通信中断报警并处理ꎻ否则返回判
断有无通信任务ꎮ
额定输入交流 380V 条件下ꎬ测得输出直流电
参考文献:
[1] 彭智娟. 数字化变电站直流屏电源监控系统[ D] . 青岛:山东
科技大学ꎬ2005.
[2] 寿志敏. 简述直流屏原理作用与操作说明[ J] . 科技创新与应
UC3902 均流芯片进行设计ꎬ外围电路简单ꎬ动态均
基于STM32单片机的开关电源并联供电系统
摘要本系统以STM32单片机为主控制器,以TL494为核心,设计并实现一开关电源并联供电系统。
系统由稳压模块、PWM驱动模块和同步BUCK斩波电路构成的DC-DC模块单片机显示控制模块四部分组成。
在AD采集到由电流互感器CSM006NPT的感应电压后,单片机通过TL494的PWM波控制两个恒流源实现了输出电压恒定以及对输出电流任意比的控制。
本系统通过场效应管IRF3205代替续流二极管减小损耗从而提高电源效率,并且利用TL494死区引脚实现过流关断,有效的保护了电路,经测试,系统能够实现基础部分所有要求。
关键词:TL494;并联供电;同步BUCK斩波;恒流源;恒压一、方案设计1、方案比较与论证(1) DC/DC拓扑结构方案一:采用传统降压拓扑结构LM2596输出电压1.2V~37V可调,输出最高电流可达3A,输出线性好负载可调,系统效率高,可以用仅80μA的待机电流,实现外部断电,具有过流保护功能,经调节后完全可实现题目的基本要求。
但是LM2596内部电阻导通电阻相对较大,同时续流二极管的损耗较大,只能作为开关电源稳压模块,不满足系统对DC-DC模块高效率高效率的要求。
方案二:采用同步整流BUCK结构采用具有同步整流的BUCK结构,利用MOS管IRF3205代替二极管续流,IRF3205是具有极低阻抗(开态电阻为8mΩ),电压典型值为55V,电流续流连续110A,175℃运行温度,具有快速转换速率,无铅环保等优点。
考虑到系统MOS 管导通电阻低,效率比传统BUCK高,为了满足扩展部分效率尽可能高的要求,本作品选用同步BUCK拓扑结构。
(2)均流控制方案方案一:主从法在并联运行的电源模块单元中,选定一个工作于电压源方式电源模块单元作为主电源模块,另一个工作于电流源方式电源模块作为从流电源模块。
主模块直接调整电压,从电源模块设置电流分配。
但是在这种方式下,一旦主模块失效,则整个系统崩溃,不具备冗余功能。
基于STM32双向转换电源的设计与实现
基于STM32双向转换电源的设计与实现为了实现电能的双向流动,在研究双向DC-DC变换器的基础上,采用主拓扑为Buck-Boost级联型双向直流变换器,利用脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术[1],设计并制作了一种可双向转换电能的开关电源。
设计中以STM32为控制和计算核心,实现对锂电池的充放电,经过实际的测试,充电时,在输入为30V时,以恒定电流2A为锂电池充电,精度可达0.6%以上,效率高达95.69%;放电时,输出恒定电压30V,效率高达94.58%。
标签:Bi Buck-Boost;双向DC-DC变换器;高效率;PWM引言早在20世纪80年代初,双向直流变换器就应用于人造卫星的太阳能电源系统。
随后,双向直流变换器在电动车辆、应急和备用电源中得到了应用。
随着太阳能电源、风力发电、燃料电池等新型电源的兴起,双向直流变换器的应用更加广泛[2]。
直流变换器主要可分为隔离式和非隔离式,非隔离式的直流变换器相对隔离式的具有效率高、体积小、重量轻、制作方便等优点,但会存在开关管寄生二极管的反向恢复问题;非隔离式双向直流变换器主要有:Buck-Boost、Buck/Boost、Cuk和Sepi-Zeta四种拓扑结构。
综合考虑到后,电源的主电路采用双向Buck-Boost直流变换器,该拓扑结构简单,转化效率比较高,配合STM32单片机的稳定控制,能够实现电能的双向流动。
1 系统框图及工作原理系统的结构框图如图1所示,以STM32为控制核心,Bi Buck-Boost为主电路,以及驱动电路、辅助电源、采样电路、过压保护电路等。
系统共有两种工作模式,分别是充电模式和放电模式;在充电模式下,电路为同步Buck,由直流稳压电源供电,STM32作为控制核心,通过采样和脉宽调制技术,输出恒定电流对锂电池进行充电,可在液晶上实时显示充电电流数值,同时设有过压保护电路,防止损坏锂电池。
放电模式下,由锂电池供电,同样用STM32作为控制核心,通过采样和脉宽调制技术,输出恒定电压,液晶实时显示放电电压,电压值可通过键盘设置。
基于stm32的开关电源论文
基于STM32的开关电源论文1.开关电源是一种高效、稳定、节能的电源供应解决方案,广泛应用于工业控制、通信设备、家用电器等领域。
随着嵌入式技术的进步,微控制器逐渐应用于开关电源的控制与管理中,提高了系统的可靠性和性能。
本论文旨在研究基于STM32微控制器的开关电源设计和实现,通过深入分析各个功能模块的原理和特性,探索了一种高效、稳定的开关电源设计方案。
2. STM32微控制器介绍STM32是由意法半导体公司(STMicroelectronics)推出的一款低功耗、高性能的32位微控制器系列。
它基于ARM CortexM内核,具有强大的计算能力和丰富的外设接口,非常适合用于嵌入式系统的开关电源设计。
3. 开关电源的工作原理开关电源是通过对输入电压进行高频开关,通过变换器和滤波器将电源电压转换为稳定的输出电压。
基本的开关电源框图包括输入滤波器、整流器、变换器、输出滤波器和反馈控制系统。
本论文重点研究了开关电源的变换器和反馈控制系统。
3.1 变换器在开关电源中,变换器负责将输入电源的直流电压转换为高频的交流电压,通常采用的变换器结构有Boost、Buck和BuckBoost等。
本论文中,我们选择了Buck变换器作为研究对象。
Buck变换器是一种降压型变换器,其工作原理是通过开关管的开关动作,以不同的占空比实现对输出电压的调节。
在设计中,需要考虑输入电压范围、输出电压、输出电流等因素,并合理选择输出电感和滤波电容,以满足电源的稳定性和效率。
3.2 反馈控制系统反馈控制系统用于测量和调节输出电压,使其保持恒定。
在本论文中,我们使用STM32微控制器的ADC模块来采集输出电压的反馈信号,并通过PWM信号控制开关管的开关动作,以实现对输出电压的调节。
反馈控制系统的设计中需要考虑采样频率、反馈控制算法、输出电压的稳定性等因素。
通过合理设计和调试,可以实现快速响应和稳定的输出电压。
4. 开关电源的硬件设计本论文中,我们选择了STM32F103系列微控制器作为开关电源的控制器,并根据开关电源的工作原理,完成了硬件设计。
基于STM32的直流稳压电源可编程控制器设计
130基于STM32的直流稳压电源可编程控制器设计基于STM32的直流稳压电源可编程控制器设计Design of Programmable Costroller of DC Regulated Power Supply Based on STM32张家田王典严正国汤英王正辉(西安石油大学,陕西省油气井测控技术重点实验室,陕西西安710065)摘要:当负载需要直流稳压电源提供随时间变化的电压或电流值时,采用按键或旋钮控制直流稳压电源输出的方式就无法达到控制精度。
为解决这一问题,设计了一款直流稳压电源可编程控制器。
可编程控制器以STM32F407为控制核心,进行软硬件设计、用户操作流程设计。
测试结果表明,通过直流稳压电源可编程控制器可以更高精度、更加有效地控制直流稳压电源输出随时间变化的电压或电流值。
关键词:直流稳压电源;可编程控制器;STM32Abstract:When the load needs the DC regulated power supply to provide the voltage or current value that changes with time,the control accuracy can not be achieved by using the button or knob to control the output of the DC stabilized power supply.In order to solve this problem,a programmable controller for DC regulated power supply is designed in this paper.The programmable controller takes stm32f407as the control core to design the software and hardware,and the user operation flow.The test results show that the programmable controller of DC regulated power supply can control the output voltage or current of DC regulated power supply with higher precision and more effectively.Keywords:DC regulated power supply,programmable controller,STM32随着电气化设备在各行各业中的广泛应用,各种非线性负载的增多造成供电网电能质量的恶化,在电网和用电设备之间增加一级高品质可编程电源可以有效避免供电电源质量带来的问题[1]。
基于STM32的降压型直流开关稳压电源的设计
设计一个降压型直流开关稳压 电源, 以功率损
耗小 、 效率 高 、 精度高 、 重 量低 为设 计 目标 。控 制器 主芯 片 选 用 L M5 1 1 7 、 S T M3 2等 ; 被控 对 象 为 开 关 电源 , 被控 量 主要是 输 出 电压 、 输 出 电流 、 输 出噪声
器_ 3 ' 4 J 、 电压采样 电路 、 过流保护 电路、 L C D 1 6 0 2显
在 设 计 降压 型 直 流 开关 稳 压 电源 中所用 的功 率 器件 为 C S D1 8 5 3 2 K C S MOS , 整个 系统 分为 两大 部分 : 主 回路 和控 制 回路 。系统 总体 方案 如 图 1所 示 。主 回路 为左 面虚 线框 中 的部分 , 主要 由降 压模 块、 滤 波 电容 、 负 载识 别 模 块 三部 分 构成 。控 制 回 路 为 右边 虚 线 框 中 的部分 , 主要由 S T M3 2微 控 制
当今 时代 , 信息产业飞速发展 , 市 场 上 出 现 了 各式 各样 的电子 产 品 。 由于几 乎 所 有 的 电子 设 备
应 的程序 模பைடு நூலகம் 。
都离不开开关电源 , 而且开关 电源具有体积小 、 重
量轻、 效 率 高等优 势 , 所以, 开关 电源在诸 多 的 电源
1 系统 的整 体 方 案 设 计
VO 1 . 1 2 Nn 4
OC t . 2 01 6
DO I :1 0 . 1 3 8 8 8 / j . c n k i . j s i e ( n s ) . 2 0 1 6 . 0 4 . 0 1 3
基于 S T M3 2的 降 压 型 直 流 开 关 稳 压 电 源 的 设 计
stm32电源电路设计原理
stm32电源电路设计原理
品牌:stm32芯片型号:stm32f103x8此电路示意图由6部分组成:1、电源模块:模块由转变器、电源开关、稳压器、滤波电容、开关稳压器组成,该模块负责输入适当的电压,并保证断电是单片机能够正常工作。
2、Vdd、Vss电源:此电路的电源模块输出一段电压,Vdd和Vss分别使用这些电压来作为此电路的电源输入。
3、供电和监控电路:此电路用于从Vdd和Vss电源中提供正确的供电电压,另外还监控Vdd和Vss的变化,以确保此电路的正确工作。
4、复位和控制电路:复位电路用于重置任何时候单片机发生故障时,重新运行系统;控制电路用于控制单片机的复位、启动和停机。
5、模拟电路:其主要作用是实现软件的控制。
该电路的功能包括:模拟路由、数字PID等等。
6、辅助电路:是指为了提高电路及单片机工作稳定性,节省电能,保护单片机等功能而实现的辅助电路。
该电路包括:外部功率开关、串口接口、定时电路等等。
以上就是stm32电源电路设计原理图的简要介绍,具体的原理图需要结合您的具体系统进行设计,完成硬件设计和电路模拟。
基于stm32的单相正弦变频稳压电源
基于stm32的单相正弦变频稳压电源本项设计的的要求是:输入40V到60V。
输出稳定的有效值18V,80W。
重载超过5A时,过流保护。
输出正弦波频率在20Hz到60Hz可调,步进为1Hz。
我们做的DC/AC主电路采用全桥式,双极性SPWM,驱动芯片采用IR2110,极容易烧毁,使用时应倍加小心。
用电流互感器采电流,电压互感器采电压,电压经过全波整流后送到stm32里。
这个设计大部分工作由软件完成。
难点在于要调度好中断之间的关系,理解PI的整个控制过程。
如果理解有偏差,就会出现无论怎么改变PI的系数,输出都稳不了压。
同时,硬件电路也要做好。
做电源不要引太多线出来,易受到干扰。
尽量避免使用过零比较器,因为过零比较器的上升沿下降沿极不稳定,易导致单片机误触发。
下面在多分享下我做这个设计时的调试经验:1,利用高级定时器TIM1,产生SPWM,中断优先级一定要设成最高抢断式2,带重载时波形会失真,原因主要是死区时间和开关管损耗,可以尝试下改小死区时间。
3,我的PI思路是这样的,在一个正弦波周期内,做一次PI。
具体实现方法是:电压互感器采过来的经全波整流的波对应一个比较器产生的方波,正弦波过零时产生上升沿翻转,触发单片机开始定时,技术到四分之一个周期时,打开AD和DMA,在峰值处连续采14个点,然后排序,去掉最大的三个和最小的三个,然后相加求平均值。
做一次PI,在下个正弦波开始时,赋给Ma。
这里关键是AD一定要采的准,可以设置电平翻转来用示波器观察是不是在峰值附近采值。
下面给出全部代码:main.h#ifndef __MAIN_H#define __MAIN_Hvoid RCC_Configuration(void);void NVIC_Configuration(void);void GPIO_Configuration(void);void ADC_Configuration(void);void TIM_Configuration(void);void ADC_DMAInit(void);void EXTI_Configuration(void);void display1(void);void display2(void);void display3(void);void display4(void);void display5(void);void pinlvzhuanhua(void);#endifmain.c#include "stm32f10x_lib.h"#include "stm32f10x_it.h"#include "stm32f10x_dma.h"#include "stm32f10x_adc.h"#include <stdio.h>#include "lcd1602.h"#include "juzhenkey.h"#include "main.h"/* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* Private define ------------------------------------------------------------*//* Private macro -------------------------------------------------------------*//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* Private function prototypes -----------------------------------------------*//* Private functions ---------------------------------------------------------*//******************************************************************** ************ Function Name : main* Description : Main program.* Input : None* Output : None* Return : None********************************************************************* **********/#define N 14#define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244c)unsigned short ADCConvertedValue[N];EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;ErrorStatus HSEStartUpStatus;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure1;float xianshi=0.0;u8 i=0;u8 v1=0,v2=0;u8 p1=0,p2=0,p3=0;u8 pp=0;u8 Time50Ms=0;float nn=0.4;vu16 pulse=0;vu16 Period=20;s8 shuzi[]="0123456789";s8 pinlv[]="20HZ";s8 dianya[]="18V";s8 table[]="0.000V";s8 ma[]="0.00";s8 OverCurrent[]="OverCurrent!!!";u8 pinlvshezhi=20;u8 dianyashezhi=18;u8 flag1=0;u8 flag2=0;u8 OverCurrentFlag=0;float del=0.4;int main(void){#ifdef DEBUGdebug();#endifpinlvzhuanhua();RCC_Configuration();GPIO_Configuration();DelayXms(60);Lcd_Init();DelayXms(20);display1();TIM_Configuration();NVIC_Configuration();EXTI_Configuration();CH451_Init();ADC_Configuration();ADC_DMAInit();DelayXms(60);Lcd_Init();display1();/* Infinite loop */while (1){if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_5)){TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, DISABLE);Lcd_Init();display5();OverCurrentFlag=1;DelayXms(200);}elseif((!(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_5)))&&(OverCurrentFlag==1)) {TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);Lcd_Init();OverCurrentFlag=0;}elseif((!(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_5)))&&(OverCurrentFlag==0)) {DelayXms(200);display2();DelayXms(200);display3();}}}void RCC_Configuration(void){RCC_DeInit(); //将外设RCC寄存器重设为缺省值RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);//使能HSE,即外部高速晶振HSEStartUpStatus=RCC_WaitForHSEStartUp();//等待HSE就绪if(HSEStartUpStatus==SUCCESS){FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);//使能预取指令缓存FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //设置代码延时值Flash 2 wait state RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置AHB时钟HCLK=SYSCLK RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);//设置高速AHB时钟PCLK2=HCLK RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);//设置低速AHB时钟PCLK1=HCLK/2 RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);//设置PLL时钟源及倍频系数PLLCLK=8MHz*9=72MHzRCC_PLLCmd(ENABLE);//等待PLL就绪while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET){}RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);//选定PLL为系统时钟源while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08){}//确认PLL作为系统时钟源}RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_AFIO,E NABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1|RCC_AHBPeriph_DMA2,E NABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1|RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3|RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);}void EXTI_Configuration(void){EXTI_DeInit(); //将EXIT寄存器重设置为缺省值GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource6); //设置为外部中断EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line6; //设置外部中断线EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置EXTI线路为重点请求EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //设置输入线路为下降沿为中断请求EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中断使能EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD, GPIO_PinSource1); //设置为外部中断EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1; //设置外部中断线EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置EXTI线路为重点请求EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; //设置输入线路为下降沿为中断请求EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中断使能EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);// EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_Line5);EXTI_ClearFlag(EXTI_Line6|EXTI_Line1);EXTI_ClearFlag(EXTI_Line1|EXTI_Line1);// EXTI_ClearFlag(EXTI_Line0);}void NVIC_Configuration(void){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;#ifdef VECT_TAB_RAMNVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);#else /* VECT_TAB_FLASH */NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);#endif/* Enable the TIM1 global Interrupt */NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM1_UP_IRQChannel ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/* Enable the DMA Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =DMA1_Channel1_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/* Enable the EXTI9_5 global Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);/* Enable the TIM2 global Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM2_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQChannel;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQChannel;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =1;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;// NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}void GPIO_Configuration(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//配置1602的控制端RS RW EGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_13; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/* GPIOC Configuration: Channel 1, 2 and 3 as alternate function push-pull */ //配置D8--D15 为1602数据口GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10| GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);/**********************键盘*****************************/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPU; //上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPD; //下拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);/**********************键盘*****************************/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //AD输入测电压// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //下拉输入测电压// GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;// GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //下拉输入测电流方波GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/*根据GPIO_InitStructure中指定的参数初始化外设GPIOx 寄存器*/ /* PE8设置为功能脚(PWM)PE9 设置为PWM的反极性输出*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM1,ENABLE); //TIM1复用功能完全映射/* PE10设置为功能脚(PWM)PE11 设置为PWM的反极性输出*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM1,ENABLE);}void ADC_Configuration(void){ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;/*将ADC1配置在独立转换,连续转换模式下,转换数据右对齐,关闭外部触发*/ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//每个通道独立工作/*扫描转换模式开启:ADC扫描所有ADC_SQRx寄存器(规则转换通道)和ADC_JSQR寄存器(注入转换通道,即不规则转换通道)*/ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;//连续转换模式开启//关闭ADC外部触发,即禁止由外部触发模数转换*/ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure. ADC_NbrOfChannel =1;ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//规则组通道设置:将ADC1的通道设为Channel_8(PB0),采样周期为71.5ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_8,1,ADC_SampleTime_1Cycles 5);ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);//将ADC1与DMA关联,使能ADC1的DMA ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);//ADC1复位校准while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);//启动ADC1校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//检测ADC1校准是否结束ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//软件启动ADC1进行连续转换}void ADC_DMAInit(void){DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;DMA_DeInit(DMA1_Channel1);//复位后开启DMA1的第一通道//DMA对应的外设基地址DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr=ADC1_DR_Address;//转换结果的数据大小DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize= DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)ADCConvertedValue;//DMA的转换模式:SRC模式,从外设向内存中传送数据DMA_InitStruct.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;DMA_InitStruct.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;//DMA传送数据的尺寸,ADC是12位的,用16位的HalfWord存放DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//接收一次数据后,目标内存地址自动后移,用来采集多个数据DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;//接收一次数据后,设备地址是否后移,ADC不用后移,如果是内存需要后移DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;//转换模式:常用循环缓存模式。
基于STM32可调压DC-DC电源设计
3
G ( s ) = = ( 1 寺
在s t m3 2单片机与 I G BT之间添加驱动 电路。 整个 电路的逻辑框 图如 图 3所示 。
3仿真结果
本 设计采 用 了 Mu l t i s i m 1 4 . 0进 行 系统 仿 真 ,设计 输入为 I O V,输 出可 调范围为 3 V至 4 0 V。输出波形如下: 由4 、5图可 以看 出,在输 入 1 O V 的情况 下 ,通 过 改 变 P W M 的 占空 比 ,可 以 在 2 V 至 4 0 V之间进行 自由快速切换 。 在输 出端加入 L D O线性 稳压装置 ,采 用 分立元件 ,可 以有效降低纹波,提高整个电路 的稳定性 。
对 比 分 析 , 缩 短 了 工 作 时 间 并 减 少 的耗 材 磨 损
Hale Waihona Puke 》 ∈ 键 词 】 内置 式 串励 电机 变 频 器 驱 动
图 1 : 主 电路
1技 术 要 求
采 用 感 应 电 机 的 电 动 工 具 引 入 变 频 控 制 为 其 获 得 更 高 的 转速 和输 出功 率 , 以提 升 乍效 率 、 降低 砂 轮 片等 耗 材 的 磨损 速 度 和 作 ^ 、 员 的 劳动 强度 , 是 当 前 电动 工 具行 业 的发 电 动 角 磨 对 内置 式 变 频 器 的 主 要 技 术 要 求为:输入电源为单相 2 2 0 V / 5 0 H z ,输 出为三 相2 0 0 V/ 4 0 0 H z , 输 出 频 率 控 制 方 式 为 内部 给 定 , 不 设 调速 旋 钮 。 采 用 软 启 动 , 能 过 载 动 态 保护 、 断 电 保 护 和 短 路 保 护 。 可 累 计 机 器 工 作 时间,E MC滤波器设订在输 入电源线 上。
基于STM32的数字电源设计
摘要本次毕业设计主要是基于STM32单片机设计一个具有四路输出电压的电源,并通过LCD显示模块显示它的电压值。
它的四路直流电压的输出分别为0~30V、5V、12V、3.3V。
本次设计主要介绍了电源电路、采样电路、过压保护电路以及显示电路的硬件设计以及程序设计。
本次设计采用的STM32单片机内部的功能十分丰富,有强大的ARM芯片,并且自带A/D转换模块,与传统的51单片机相比,它具有运行速度快,功率消耗低的特点。
而直流电压的采样电路主要是通过两个电阻串联分压实现。
直流电压的获得是通过把变压器进行降压,然后通过整流桥整流接着在滤波电路和稳压器的作用下获得。
最后把获得的直流电压转为信号传入单片机中,再通过LCD屏幕显示,最终的仿真结果通过proteus仿真软件进行仿真处理得到最后的仿真结果。
关键词:STM32,过压保护,直流电源,LCD显示器AbstractThis graduation project is mainly based on STM32 microcontroller to design a power supply with four output voltage and display its voltage value through LCD display module. The output of the four DC voltage is 0~30V, 5V, 12V and 3.3V respectively. This design mainly introduces the power supply circuit, sampling circuit, overvoltage protection circuit, and the hardware design and program design of display circuit. This design uses the STM32 microcontroller inside the function is very rich, has the powerful ARM chip, and owns the A/D conversion module, compared with the traditional 51 single chip microcomputer, it has the fast running speed, the power consumption is low. The DC voltage sampling circuit is mainly realized by two series voltage divider. The DC voltage is obtained by depressurization of the transformer and then by rectifier bridge and then under the action of the filter circuit and the regulator. Finally, the obtained DC voltage is transferred into a signal to the single chip microcomputer and then displayed on the LCD screen. The final simulation results are simulated through the simulation software of Proteus to get the final simulation results.Key words: STM32, overvoltage protection, DC power supply, LCD display目录摘要 (1)Abstract (2)1 概述 (4)1.1 数字电源的背景和意义 (4)1.2 数字电源的发展及其现状 (5)2 方案论证 (6)2.1基本要求............................................................................................. 错误!未定义书签。
基于STM32可调压DC—DC电源设计
基于STM32可调压DC—DC电源设计作者:李志鹏李琳琳周丹丹来源:《电子技术与软件工程》2017年第07期摘要相对于传统的线性稳压电源,开关电源具有效率高、输出功率大、体积小、重量轻、成本低等优点。
随着电子元器件工艺的进步和新型元件的出现,开关电源的优势在不断的放大。
DC-DC(直流转直流)是开关电源中一个重要的研究方向,本文以Sepic变换电路为基础,以目前ARM新型高速单片机STM32为控制核心,设计了一种智能DC-DC可调压电源设计。
可以广泛用于智能手机,平板,智能机器人等集成度较高的电子设备。
【关键词】STM32 DC-DC电源 Sepic变换电路1 Sepic变换电路原理Sepic变换电路是6中基本的DC-DC开关电源拓扑结构之一,其特点为:既可以升压,也可以降压,输入电压与输出电压同极性。
如图1,左端为输入电压Vin,右端为输出平均电压Vout。
在一个周期内,当开关V闭合,电源为电感L1充电,同时耦合电容C1经开关V为电感L2充电,续流二极管D1截止,此时,输出端滤波电容C2维持负载两端的电压;当开关V断开,电感L2经续流二极管为负载供电,同时,电感L1释放能量为耦合电容C1充电,在同一个时刻电容C1、续流二极管D1为负载供电,在断开情况下流过续流二极管D1的电流iD为电感L1、电感L2流过电流之和。
输出平均电压Vout可由下列关系式得到:式中,ton为开关每次接通的时间,toff为开关每次关断的时间。
由上式可以看出,只要控制好一个周期内开通与关断的时间,就可以设置该电源为升压型或降压型。
开关电源的核心是对开关的开通和关断时间的控制,一般选用全控型器件作为开关器件如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。
续流二极管采用肖特基二极管可以降低导通压降,提高转换效率。
在开关周期T恒定,通过改变脉冲宽度ton来改变占空比,这种方式称为脉冲宽度调制(PWM),用来实现对电压幅值频率的控制。
2 基于STM32的PID控制原理本文选用STM32f103为例进行讲解。
基于stm32的智能门禁稳压电路设计
基于stm32的智能门禁稳压电路设计下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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使用STM32单片机进行线性稳压电源的设计方案详细资料说明
使用STM32单片机进行线性稳压电源的设计方案详细资料说明任务来源
随着计算机技术与电子信息技术的快速发展,在实际应用中根据调整管不同的工作状态把电源区分为开关电源、线性电源和开关线性复合电源。
在了解比较线性电源与开关电源各自的优缺点后,其中线性稳压电源具有稳定输出、较小的纹波噪声和瞬态响应好的优点。
本任务设计来源于指导老师的有关电源的毕设课题的提出,并基于实验室拥有的基础条件(如有示波器、万用表、电烙铁等多种设备可供使用)和结合课堂学习到的模电及嵌入式知识,最终确定选择制作基于TLC5615中文数据手册》;《STM32固件库使用手册的中文翻译版》;《STM32中文参考手册》;《模拟电子技术基础--童诗白》等。
设计标准
本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、放大电路等组成的直流稳压电源电路,提出了基于STM32线性稳压电源的设计方案,其输出电压电流在一定区间内连续可调。
并通过按键控制其输出电压以0.1V步进,电流以10mA步进。
该电源的核心控制芯片选用STM32F1系列的单片机,主电路采用线性比较调节器,通过比较反馈和后端分压电路来获得输出端不同的电压。
最终设计出一款线性稳压电源的方案,并提供部分主要的硬件电路和软件程序的设计思路和方法。
设计原则
硬件上利用晶体管的电流放大作用,增加负载电流,在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定,通过按键改变输入的数字量改变DA输出的基准电压值,基准电压与负载电压变化趋势经过运算放大器比较放大反馈到功率管的基极,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。
采用软件方法实现电压的步进控制,数据显示和电路保护等功能,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现。
基于单片机的可调直流稳压电源设计
基于单片机的可调直流稳压电源设计设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时,需要考虑以下几个关键因素:输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。
本文将以STM32微控制器为例,详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。
首先,我们需要确定输入电压范围。
一般来说,直流稳压电源的输入电压范围是较宽的,以适应不同的应用场景。
常见的输入电压范围是AC220V,转换为直流之后,可以在50V到200V之间调节。
接下来,我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。
输出电压范围取决于实际应用需求,一般为0-36V,输出电流能力为0-5A。
同时,需要考虑过载保护功能,以避免电流过大损坏负载电路。
然后,我们需要确定稳压精度和响应速度。
稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异,一般要求在0.1%以内。
响应速度是指电源对负载变化的适应能力,一般要求在10ms以内。
基于以上需求,我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。
首先,我们选择STM32微控制器作为主控芯片。
STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源,适合用于电源控制应用。
我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节,同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。
其次,我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分,以实现高效、稳定的电源输出。
稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分,可以提供稳定的直流电压输出。
接下来,我们设计电源控制算法,实现对输出电压的精确控制。
通过调整DAC输出电压,可以实现对输出电压的调节。
同时,需要监测输入电压和输出电压,并通过PID控制算法实现稳压控制。
最后,我们添加一些保护电路,以确保电源的安全可靠。
包括过载保护、过压保护和过热保护等功能,可以提高电源的可靠性和稳定性。
设计完成后,我们需要进行电路调试和性能测试。
通过实际测试,可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。
综上所述,基于单片机的可调直流稳压电源设计,需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。
基于STM32的直流稳压电源及漏电保护装置
Ke ywo r d s: S e r i e s v o l t a g e r e g u l a t o r: p o we r m e a s u r e m e n t: L e a k a g e p r o t e c t i o n
Z h a n g K a i ,W a n g Y u n f e i, M a L i j u a n
( Z h e n g z h o u R a i l w a y V o c a t i o n a l a n d T e c h n i c a l C o l l e g e , Z h e n g z h o u H e n a n , 4 5 1 4 6 0 )
v o l t a g e s t a b i l i z i n g p o w e r s u p p l y m o d u l e a d o p t s s e r i e s v ol r a g e s t a b i l i z i n g C i r c u i t w i t h a m p l i f y i n g 1 i n k . T h e C i r c u i t i S S i m p l e i n s t r u c t u r e , s t a b l e i n o u t p u t v ol t a g e a n d l a r g e i n o u t p u t c u r r e n t . T h e 1 e a k a g e p r o t e c t i o n d e v i c e a d o p t s I N AI 9 5 ,a n d t h e c h i P c a n s e n s i t i v e l y d e t e c t w h e t h e r t h e 1 e a k a g e c u r r e n t e x c e e d s t h e p r e d e t e r mi n e d i n d e x . T h e d i s p l a y C i r c u i t u s e s N O K I A 5 1 i 0 t o di s p l a y t h e p a r a m e t e r s , a n d r e a l i z e s t h e m a n — m a c h i n e e x c h a n g e u n d e r t h e c o n d i t i o n o f l o w p o w e r c o n s u m p t i o n a n d l o w c o s t . A f t e r t e s t i n g , t h e p o w e r
基于STM32单相正弦波逆变电源的设计
—科教导刊(电子版)·2018年第06期/2月(下)—256基于STM32单相正弦波逆变电源的设计唐涛杨冰李稳国兰岳旺吴航(湖南城市学院信息与电子工程学院湖南·益阳413000)摘要针对传统线性电源输出功率低、稳定性差、带负载能力不强等问题,设计并制作了一种效率高、稳定性强的开关稳压式电源。
该开关电源系统主要是由STM32单片机、驱动模块、DC-DC 升压模块、DC-AC 逆变模块、采样调频模块等组成。
以DC-DC 升压模块和DC-AC 逆变模块为电路主拓扑,由STM32单片机产生的信号经过驱动模块放大增幅后进行控制调节,采样调频模块进行采样反馈和频率调节。
测试结果表明,该开关电源系统具有过压欠压保护功能,输出交流电压的幅值频率可调,且效率达到86%以上。
关键词STM32单片机DC-DC DC-AC 中图分类号:G632.3文献标识码:A 0引言随着电子技术的飞速发展,各种电子装置对电源功率的要求越来越大,对电源效率和稳定性的要求也越来越高。
因此,开关电源技术得以飞速发展。
传统线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠,但它存在效率低(40%-50%)、体积大、工作温度高及调整范围小等缺点,而开关式稳压电源效率可达85%以上,且稳压范围宽。
相比传统线性稳压电源,开关电源所具有的电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点,为它在小功率范围内取代线性电源奠定了良好基础,并且还迅速地向中大功率范围推进。
文献[2]提出的开关电源稳定性好,但电源转换效率不高。
针对上述问题,本文提出了单相正弦波逆变电源的设计。
该设计主拓扑电路由DC-DC 升压模块和DC-AC 逆变模块构成。
其中,DC-DC 升压模块采用两路B00ST 并联结构,提高了输入电流,有利于电流分配调节。
而DC-AC 逆变模块采用全桥逆变结构。
与半桥逆变结构相比,全桥逆变的开关电流减小了一半,在大功率场合得到了广泛应用,且稳定性更好。
基于STM32智能家居开关控制系统设计
二、 基于 S T M3 2的智 能家居 开关控 制 系统 的
实 现
2 . 1系统 的整 体 结 构 。 系统 的 整 体 结 构 如 图 1所 示 , S T M3 2作 为 系统 的核 心 ,通 过 电能测量 来检 测 当前 的用 电量 并将 数据传 给 MC U,并结合 实 时时钟 的时间信 息一起 存储起 来;Wi F i 模块 来接 收用户 的控制命 令和发送 系统 的实时数 据 ,
图 1 系统 的 整 体 结 构
例 如 浴 室 ,有效 的 防止 了水 进 入 电器 内部 。通 过 将 芯 片 的
2 . 2 S T M 3 2 最小 系统 。作 为本 系 统 的核 心 ,S T M3 2 芯 片 的主要 任务 是完 成对 各传 感器2 F 1 0 3 V E T 6 作为本 系统 的主控芯 片 。
2 . 3控 制 系统 的外 围 电路 设 计 。控制 系 统所 使用 的模 块 包 括 电能检测 模块 L T 一 2 1 1 、Wi F i 模块 E S P 一 1 2 E、时钟模 块 、
智 能家 居 的概念起 源很早 ,如今 经过 了几 十年 的发展 , 慢 慢走 进 了大众 的生 活 中。通 常 ,智 能家 居产 品 的通 讯是 使 用B l u e t o o t h 、Wi F 、Z i g b e e等 无 线 方式 ,Wi F i 作 为 低 成本 、
最易 与互 联 网连接 的智能 家居 技术解 决方 案也 广受欢 迎 。作 为诸 多 Wi F i 高性能 S O C的一 员 E S P 8 2 6 6,以最 低成 本提 供
时钟 模块 中通过 增加 C R 2 3 0 2锂 电池 ,使芯 片能 在掉 电的情
基于STM32的开关电源设计
基于 STM32的开关电源设计摘要:本文在开关电源和数字控制技术现有基础上,研制一款以STM32为控制核心的开关电源,输出电压0〜12V可调,最大可带100A负载,可调整电压和电流等级,设置稳压或稳流输出模式,输出噪声纹波电压峰-峰值较小,DC-DC变换器的效率能够达到80%以上,整个电路采用多种保护功能来实现系统的可靠性,而且具有输出电压、电流的显示功能。
关键词:单片机开关电源DC/DC变换器1.研究背景目前我国市场上的开关电源中,功率管基本都采用双极型的晶体管,其开关频率可达到几十千赫;如果是MOSFET管的开关电源,转换频率可达到几百千赫。
为了有更高的开关频率,就得采用高速的开关器件。
谐振电路具有兆赫以上开关频率,它可以迅速地提高开关的速度,理论上开关损耗应该为零,噪声也非常小,这是提高开关电源频率的一种方式。
2.课题研究内容本课题在开关电源和数字控制技术现有基础上,研制一款以STM32为控制核心的数控开关电源,输出电压0〜12V可调,最大可带100A负载,可根据用户的功率需求调整电压和电流等级,设置稳压或稳流输出模式,并通过485通讯协议实现触屏控制和远程控制。
得出适合于设计要求的主电路的结构,并在此基础上设计出具体的驱动电路、控制电路、保护电路。
通过按键调节占空比的大小,输出可调电压30V~36V,最大输出电流可以达到2A,电压调整率和负载调整率尽可能低,DC-DC变换器的效率达到80%以上。
采用过流保护、滤波保护等多种保护功能,保证了系统的可靠性。
根据设计要求以及主电路的结构,对电路中各参数进行计算。
最后对电路进行仿真测试,并根据不足进行改进。
2.1 系统设计要求开关电源是工作原理很简单,就是对开关管进行控制,然后使其不断地进行“开路”和“闭合”,改变对输入电压的脉冲宽度,对占空比进行反馈对比,达到所需时进行输出,一般输入输出都需要有整流滤波电路。
本文所设计的开关电源是电源内部的采样、算法运算、PWM生成、通讯与监测控制等主要功能都是通过数字控制技术实现的电源产品。
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摘 要 :为 实 现 开 关 电 源 智 能 化 ,系 统 采 用 S T M 32F 103Z E T 6为 核 心 ,实 现 3 0 V ~ 3 6 V 步 进 可 调 的 稳 压 输 出 。由 S T M 3 2 的 T IM 4 定 时 器 的 PW M 模 块 产 生 的 P W M 波 经 过 旧 21 0 3 驱 动 电 路 使 得 CSD 18532KCS开关管工作。按键初始设置电压为 30灾,系 统 中 设 置 两 个 按 键 ,一 个 作 为 以 1灾 步 进 增 加 电 压 ,一 个 作 为 以 1灾 步 进 减 小 电 压 ,结 合 B u c k - B o o s t控 制 电 路 。 电 流 检 测 电 路 、电 阻 分 压 电 路 实 现 电 压 的 闭 环 调 节 。经 实 验 验 证 ,系 统 能 将 检 测 出 的 电 流 ,电 压 实 时 显 示 在 T F T 液 晶 屏 上 ,转 换 效 率 高 ,并 能 长 时 间 工 作 ,稳 压 性 能 好 ,电 流 纹 波 小 ,电 压 调 整 率 ,负 载 调 整 率 高 ,同 时 系 统 具 有 过 流 保 护 TM3 2 开关稳压电源系统设计
基 于 STM3 2 开关稳压电源系统设计
D e s ig n o f S w itc h in g R e g u la te d P o w e r S u p p ly B a s e d o n S T M 3 2
张 涛 王 珈 菀 楼 思 佳 张 水 英 (浙 江 理 工 大 学 ,浙 江 抗 州 3 1 0 0 1 8 )
关 键 词 :开 关 稳 压 电 源 ,智 能 化 ,STM32,电 压 调 整 率 ,负载调整率 Abstract:in order to realize the intelligent switching power supply,the system using STM32F103ZET6 as the core,to achieve 30灾耀36V step adjustable voltage regulator output.The PWM wave generated by the PWM module of the TIM4 timer of the STM32 passes through the IR2103 drive circuit to make the CSD18532KCS switch work.The initial setting voltage of the button is 30V.System set up two buttons,one as a step increase to 1V voltage,another as a step reduced to 1V voltage,combined with Buck-Boost control circuit,current detection circuit and the resistance partial pressure circuit to realize the closed loop regulation of voltage.Verified by the experiment,the system can detect the current and voltage and display on the TFT LCD screen at the same time.it has high conversion efficiency,good voltage regulation performance,small current ripple,high voltage regulation and load regulation.Meanwhile,the system has the function of over-current protection since the recovery at the same time. Keywords:switching regulated power supply,intelligent,STM32,voltage regulation,load regulation
开关稳压电源在电器、仪 器 仪 表 、计 算 机 、通信以及航天航 空 等 方 面 的 广 泛 应 用 ,使 得 对 电 源 的 效 率 、可 靠 性 等 方 面 提 出 更 髙要求。本 文 以 STM 32F103ZET6微处理器为控制核心,系统可 以通过按键设定输出电压预设值。利用软件滤波的方式对测量 数 据 进 行 处 理 ,减 小 误 差 。通 过 基 准 值 和 反 馈 值 的 偏 差 对 微 处 理 器 输 出 的 P W M 进 行 软 件 P ID 调 节 ,灵活性好,可靠性髙。设定 的电压、实际测量的电压、采样的电流和反馈电压可由T F T 液晶 显示屏 显示 。 1 开关稳压电源的硬件设计
本 文 以 STM32F103ZET6微处理器为核心,由电源模块、 A D 采样模块、P W M 输出模块、按键模块、T F T 显示屏 模块和蜂 鸣器模块等组成。系统硬件框架图如图1 所示。
(1 )双向半桥电路 B o o s t电路特点之一是输出电路不能开路,因 此 ,选用双向 半桥电路,不会出现断续状态,如 图 2 所 示 。考虑工作频率和降 低 损 耗 等 问 题 ,选 择 开 关 损 耗 小 、工 作 频 率 髙 的 电 力 场 效 应 管 C S D 18 532 K C S 作 为 开关管,其 耐 压 值 为 60灾,耐 流 值 为 1 6 9A , 导 通 电 阻 3.3m 赘。 电路对二极管的要求是开关速度髙,所以选 择快恢复 二 极 管 FR 1007,正向导通压降小,反向击穿电压髙,恢 复时间快。