【開源】基于STM32的多功能數(shù)控電源設(shè)計(jì)（原理圖、PCB、程序源碼等）

前言：

美國Vicor公司是現(xiàn)時(shí)世界最大的高密度電源模塊生產(chǎn)商, 同時(shí)也是全球唯一能以零電壓、零電流技術(shù)大批量生產(chǎn)電源模塊的廠家。Vicor電源模塊包括DC-DC、AC-DC電源模塊,隔離、非隔離電源模塊轉(zhuǎn)換器。其中VICOR公司電源模塊的核心技術(shù)是 “零電流”開關(guān)，它使變換器的工作頻率達(dá)到 了1MHz,效率大于80%。

本文介紹多功能數(shù)控電源設(shè)計(jì)

從最基本的說起吧，DC-DC的變換電路有很多種，線性電源、開關(guān)電源、電荷泵，線性電源大家比較熟悉的應(yīng)該就是78XX系列的芯片了，電荷泵主要用在小電流的應(yīng)用中，我們也不加討論。主要講講開關(guān)電源，我呢也是一個(gè)先學(xué)先賣的人，就對(duì)照資料啥的隨便介紹下拉，權(quán)當(dāng)是開源本設(shè)計(jì)前的一點(diǎn)準(zhǔn)備工作。

開關(guān)穩(wěn)壓器的工作原理，就是通過控制電路來控制開關(guān)器件的通斷，配合負(fù)反饋完成穩(wěn)壓，跟線性穩(wěn)壓比起來，具有效率高體積小的特點(diǎn)，但是輸出沒有線性電源穩(wěn)定。開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)有很多種，包括BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK等非隔離式的DCDC變換器，也有Flyback、LLC等隔離式的DCDC變換器。
開源的這個(gè)設(shè)計(jì)，是以buck拓?fù)錇楹诵?，配合STM32F334的高級(jí)定時(shí)器的PWM、PI算法，實(shí)現(xiàn)的一個(gè)很簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制，設(shè)計(jì)輸入電壓60V時(shí)，輸出電壓可調(diào)，輸出電流最大5A，輸出最大功率在200W左右。

數(shù)控電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖：

首先說明我這款電壓是從HP電源的基礎(chǔ)上增加人機(jī)界面和改善柵極驅(qū)動(dòng)做的，具體設(shè)計(jì)心得及電路分析詳見附件內(nèi)容。

數(shù)控電源程序的設(shè)計(jì)思路：

因?yàn)檫@款設(shè)計(jì)為了盡可能減少體積，因此使用了較大頻率的PWM波，取值為250k，所采用的主控stm32f334是意法半導(dǎo)體專為數(shù)控電源所設(shè)計(jì)的一款MCU。STM32F334xx微控制器具有高分辨率定時(shí)器（HRTIM）外設(shè)，可產(chǎn)生多達(dá)10個(gè)信號(hào)，能夠處理用于控制、同步或保護(hù)的各種不同輸入信號(hào)。其模塊化架構(gòu)允許對(duì)大部分轉(zhuǎn)換拓?fù)浜投?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1596647.html">并聯(lián)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理，并可在運(yùn)行中重新配置它們。（具體詳見附件內(nèi)容）

配置的代碼和PI算法的代碼部分截圖展示：