如何使用STM32单片机进行开关电源的设计与实现

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标签:STM32(2979)开关电源(3316)单片机(15590)

  该论文是属于工程设计论文,研究的内容为基于 STM32 单片机开关电源的设计。该设计通过键盘选择开关电源的输出方式,设定输出电压值及电流的安全阈值,STM32 单片机根据存储的电压设定值向 DA 转换芯片 TLC5615 发送控制信号,输出对应模拟电压值给高频 PWM 输出专用芯片 SG3524 与反馈的输出电压值进行比较,然后,输出相应占空比的 PWM 信号,控制开关管 MOSFET 的导通或者关断。该设计不仅可以实现电压的可调,使得可调范围为 5~24V,同时还可以通过比较实测电流值与设定的电流安全阈值,进行过流保护。实验表明,电源输出的最大相对误差较小,具有较高的精度,其输出稳定,受负载变化影响小。

  近年来,电子系统的应用越来越广泛,而电源作为电子设备的动力源,直接影响着电子设备系统的性能,这就决定了电源在电子设备中的重要性。电子设备小型化、智能化及低成本的发展,对电源技术提出了更高的要求。而开关电源有着小型化、轻型化以及高效率的优势,从而被应用到几乎所有的电子设备中。但是同时存在输出效率低、损耗大、电流波动大等不足。

  本论文主要设计了一款基于 STM32 单片机的开关电源,输出电压范围为 5~24V,输出最大电流达到 2A。实现了基于 STM32 单片机稳压电源输出。

  首先接入 220V 的电网电压,经过变压器的电压转换,再通过整流滤波电路得到平稳的直流电压,通过键盘设定电压到 STM32 单片机,再通过 DA 数模转换和高频 PWM 输出专用芯片 SG3524 的作用,输出 PWM 控制开关管 MOSFET 的导通或关断,从而实现稳定的电压输出。本设计能实现输出电压的可调,可调范围 5~24V,同时,利用电流检测电路反馈到单片机,单片机的预设电流值进行比较,当超过单片机的设定的安全电流阈值时,单片机将会发出指令,改变输出的 DAC 值,进而控制 SG3524 的输入端,改变输出的 PWM,关断 MOSFET, 起到过电流保护的作用。

 

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