【开源】基于STM32的多功能数控电源设计(原理图、PCB、程序源码等) 电路方案

前言: 美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。Vicor电源模块包括DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块转换器。其中VICOR公司电源模块的核心技术是 “零电流”开关,它使变换器的工作频率达到 了1MHz,效率大于80%。 本文介绍多功能数控电源设计 从最基本的说起吧,DC-DC的变换电路有很多种,线性电源、开关电源、电荷泵,线性电源大家比较熟悉的应该就是78XX系列的芯片了,电荷泵主要用在小电流的应用中,我们也不加讨论。主要讲讲开关电源,我呢也是一个先学先卖的人,就对照资料啥的随便介绍下拉,权当是开源本设计前的一点准备工作。 开关稳压器的工作原理,就是通过控制电路来控制开关器件的通断,配合负反馈完成稳压,跟线性稳压比起来,具有效率高体积小的特点,但是输出没有线性电源稳定。开关电源的基本结构有很多种,包括BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK等非隔离式的DCDC变换器,也有Flyback、LLC等隔离式的DCDC变换器。 开源的这个设计,是以buck拓扑为核心,配合STM32F334的高级定时器的PWM、PI算法,实现的一个很简单的闭环控制,设计输入电压60V时,输出电压可调,输出电流最大5A,输出最大功率在200W左右。 数控电源系统设计框图: 首先说明我这款电压是从HP电源的基础上增加人机界面和改善栅极驱动做的,具体设计心得及电路分析详见附件内容。 数控电源程序的设计思路: 因为这款设计为了尽可能减少体积,因此使用了较大频率的PWM波,取值为250k,所采用的主控stm32f334是意法半导体专为数控电源所设计的一款MCU。STM32F334xx微控制器具有高分辨率定时器(HRTIM)外设,可产生多达10个信号,能够处理用于控制、同步或保护的各种不同输入信号。其模块化架构允许对大部分转换拓扑和多并联转换器进行处理,并可在运行中重新配置它们。(具体详见附件内容) 配置的代码和PI算法的代码部分截图展示: