如何以STM32F334单片机设计降压型DC-DC可调压开关电源

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标签:STM32F334(2)开关电源(2966)单片机(13923)

  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BUCK电路为基础,以目前ARM新型高速单片机STM32F334为控制核心,包括信号采集电路、BUCK电路、控制电路、供电电路四部分,设计了一款降压型DC-DC可调压开关电源。详细的阐述了开关电源的原理和各种转换器的拓扑结果,其中着重解释了DC-DC降压的原理,然后根据性能要求设计电路的整体框图,对电路的各个部分进行设计和分析。

  本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。

  作为信息化时代的21世纪,快速发展的信息化使得人们对于电子产品、设备的依赖性越来越强。而电源就是电子产品的心脏,开关电源的重量比线性电源更轻,体积比线性电源更小,而效率比于线性电源更高。

  随着电力电子技术的快速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源。其质量的优劣直接影响到电子设备的优劣性。对于开关电源,更需要重点关注这个问题。现在随着人们对于电子设备的便携式要求越来越高,而电子设备的核心,电池供电系统自然要求也更高,趋向于更小,更轻,效率更高,更可靠,DC-DC稳压开关电源就成为了首选。模块化,集成化,这两个关键词是目前电力、电子和电路的发展的主要方向。各种各样的芯片,多样的控制功能,也是不断的朝着模块化,集成化方向发展,从而使得电源产品也越来越小、可靠性也越来越高。有着高效节能电源之称的开关电源,代表稳压电源这些年主要的发展方向。开关电源不断的沿着以下的两个方面发展和创新。一、中型功率的开关电源和小功率的开关电源向着单片集成化发展。二、控制电路集成化。开关电源DC-DC变换器,目前在国际上它已成为开发中型功率开关电源模块和小功率开关电源模块的第一选择。开关电源DC-DC变换器为了保持稳定的直流输出电压,所以人们研究的重点就成了各种PWM控制结构。设计开发开发电源,可以说是大势所趋,从各个方面来说,都有其巨大的价值。进人80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的更新换代,进入90年代开关电源相继进人各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持特定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制控制和MosFET构成。[1]开关电源和线性电源相比,二者的成本都随输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。 线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点使线性电源日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。


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