基于STM32单片机的数控可调开关电源设计.pdf

结冰架构基于STM32单片机的数控可调开关电源设计.pdf 1.72MB

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根据提供的文件信息，以下是关于基于STM32单片机的数控可调开关电源设计的知识点： 1. 数控可调开关电源设计概述： - 设计背景：电子设备广泛应用于日常生活和工作中，电源是保证电子设备正常运行的关键组件。现有的电源存在体积大、不可调节、效率低、安全性能低等问题。 - 设计目标：通过STM32单片机实现数控可调开关电源，以解决现有电源存在的问题。设计的开关电源可以通过按键调节输出的电压和电流大小，并通过液晶屏实时显示。 2. 系统组成： - 交流电输入：交流电输入后，通过变压器降低电压，再经过桥式开关电路获得12V直流电压。 - 稳压电路：使用AMS1117-5和AMS1117-3.3设计的稳压电路降压，获得5V和3.3V直流电压，为控制电路供电。 - 主控电路：由STM32F103C8T6单片机构成，输出PWM波信号，该信号经IR2110芯片增强后驱动BUCK电路中的MOS管。 3. 关键电路设计： - 单片机最小系统及按键电路：设计采用STM32F103C8T6单片机，具有低成本且满足设计需求。设计了四个按键，分别对应电压和电流的调节，通过按键控制实现电压和电流的调整。 - 驱动电路：输出电路中使用MOS管来降低整流损耗，但MOS管的驱动电压超过了单片机的5V输出限制，故选用IR2110作为控制芯片，具有强大的驱动能力和易于调试的优点。 - BUCK电路设计：采用MOS管替代二极管，提高性能。使用n型滤波电路和电感电容组合来抑制不需要的交流分量，同时确保输出电路的稳定性。 - ADC反馈采样电路：通过双通道的OPA2277UA进行电压分压采样，以及使用电流感应放大器INA211和电压跟随器OPA376来实现电流采样，保证电压电流反馈的准确性。 4. 液晶显示电路设计： - 显示系统采用LCD12864液晶屏，显示实时数据。驱动电路需要5V电源支持，驱动电压来自于辅助电源。 - LCD12864液晶屏具有20个引脚，与STM32F103C8T6单片机连接，实现实时电压和电流大小的显示。 5. 控制算法及保护措施： - 设计中使用了PID算法来实现电源输出的精确控制，利用PWM波信号调节输出电压电流。 - 设计包含过流保护措施，提高电源的安全性能。 6. 系统工作原理： - 用户通过按键调节所需输出的电压电流值，单片机根据按键输入和反馈采样电路的数据，通过软件控制PWM波的占空比，调节MOS管的导通时间，从而控制输出电压电流值。 - 输出的电压电流数据被反馈采样电路采集，并通过ADC转换电路送给单片机，形成闭环控制。 - 液晶屏实时显示当前的电压和电流值，方便用户监控。通过上述设计，实现了一款基于STM32单片机的数控可调开关电源，具有体积小、可调节、效率高、安全可靠等特点，满足了现代电子设备对电源的高性能需求。