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30 分钟

使用TPS65263和ATmega324P升级您的电力需求,实现三重降压转换

正确降压,节省电力

3xBuck click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

3xBuck click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega324P

提供电压控制在您的指尖,这一前沿解决方案让您的小工具发挥最佳性能。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

3xBuck Click基于德州仪器的TPS65263,这是一款具有可编程动态电压缩放功能的三路同步降压转换器。该IC包含三个独立的开关部分,它们以固定频率600kHz工作。一个buck部分使用与其他两个部分180˚相位差的开关时钟,这确保了低输入电流纹波,以及电源本身的较低EMI。TPS65263 IC具有I2C总线逻辑部分,允许对每个转换器的输出电压进行编程。初始时,每个部分的反馈电压分压电阻器设置输出电压。各个部分的输出电压设置为5V、3.3V和1.8V,因为这些值在嵌入式应用中最常用。一旦通过I2C接口发送了命令,TPS65263 IC的逻辑部分接管了控制,允许在每个输出中的三个之间以10mV步长编程电压,范围从0.68V到1.95V。这允许根据应用的具体需求微调所需的输出,该输出由3xBuck click供电。I2C接口还用于独立检索每个buck部分的功率好

状态、过电流和芯片温度警报。TPS65263 IC中有三个完全独立的开关部分,意味着每个部分都有专用的使能引脚、软启动引脚和环路补偿引脚。每个部分的使能引脚都连接到mikroBUS™。EN1、EN2和EN3分别连接到mikroBUS™的AN、PWM和INT引脚。这允许主机MCU控制3xBuck Click的操作。并非所有三个部分都具有相同的特性。3xBuck click标记为1V8(VOUT1)的输出在输入端口上提供12V时,可以承受高达3A的电流。其他两个输出可以提供高达2A的电流,保持输出处于1%的规定范围内。但是,应注意这是综合电流额定值,因此,如果使用多个输出,总电流消耗不应超过这些值。输入电压应在4.5V到18V之间,需要注意的是,它必须足够高以达到指定的电压和电流额定值。软启动功能使用专用SS引脚上的10nF电容器。每个通道都有专用的SS引脚,因此需要

使用三个引脚来设置每个通道的软启动。软启动功能防止开机时的高涌流,在软启动期间通过电容器逐渐增加输出电流。如前所述,该设备具有保护功能,可在诸如短路保护、过电流、过压和过热保护等事件中可靠运行。如果连接的负载吸收了过多的电流,将在高侧和低侧输出MOSFET上激活逐周期电流限制。如果高电流条件持续0.5ms后,设备将进入啜泡模式,完全关闭,然后在14ms后重新启动。整个启动序列将重复进行;如果输出上的故障条件持续存在,将重复此循环。这可以防止连接到输出的大负载引起损坏。3xBuck click的逻辑电压电平可以通过将标记为VCC SEL的SMD跳线切换到适当位置来选择。这允许与3.3V和5V MCU进行接口,扩展了该板的接口选项。

3xBuck click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 开发板的每个部分

都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

ATmega324P

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Channel 1 Enable
PA7
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Channel 2 Enable
PD4
PWM
Channel 3 Enable
PD2
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC0
SCL
I2C Data
PC1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

3xBuck click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用输出通过UART模式

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "FLASH" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上。

2. 编程完成后,点击右上角面板中的工具图标,选择 UART 终端

3. 打开 UART 终端标签后,首先在选项菜单中检查波特率设置(默认是 115200)。如果该参数正确,通过点击 "CONNECT" 按钮激活终端。

4. 现在,终端状态从 Disconnected 变为绿色的 Connected,数据将显示在 Received data 字段中。

UART_Application_Output

软件支持

库描述

这个库包含了3xBuck Click驱动程序的API。

关键功能:

  • c3xbuck_enable_buck - 此函数在板上启用所需的Buck

  • c3xbuck_disable_buck - 此函数在板上禁用所需的Buck

  • c3xbuck_set_voltage - 此函数在板上设置所需的Buck的电压

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief 3xBuck Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the 3 x Buck Click Board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 * Alternates between predefined and default values for the Bucks output and 
 * logs the current set values on the USB UART.
 * 
 * @note
 * The default output voltage on Buck 1 is 1800mV, Buck 2 is 3300mV, and Buck 3 is 5000mV.
 * Configurable output voltage on all Bucks ranges from 680mV to 1950mV.
 * 
 * \author Petar Suknjaja
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3xbuck.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static c3xbuck_t c3xbuck;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c3xbuck_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    c3xbuck_cfg_setup( &cfg );
    C3XBUCK_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c3xbuck_init( &c3xbuck, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );
    
    c3xbuck_default_cfg ( &c3xbuck );
    log_info( &logger, "---- Application Task ----" );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.
    log_printf( &logger, "Setting predefined values : \r\n" );
    log_printf( &logger, "Buck 1 : 1000 mV\r\n");
    log_printf( &logger, "Buck 2 : 1250 mV\r\n");
    log_printf( &logger, "Buck 3 : 1500 mV\r\n");
    
    c3xbuck_set_voltage( &c3xbuck, C3XBUCK_SELECT_BUCK_1, C3XBUCK_OUTPUT_VOLTAGE_1000mV );
    c3xbuck_set_voltage( &c3xbuck, C3XBUCK_SELECT_BUCK_2, C3XBUCK_OUTPUT_VOLTAGE_1250mV );
    c3xbuck_set_voltage( &c3xbuck, C3XBUCK_SELECT_BUCK_3, C3XBUCK_OUTPUT_VOLTAGE_1500mV );
    
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "Setting default values: \r\n");
    log_printf( &logger, "Buck 1 : 1800 mV\r\n");
    log_printf( &logger, "Buck 2 : 3300 mV\r\n");
    log_printf( &logger, "Buck 3 : 5000 mV\r\n");
    
    c3xbuck_set_voltage( &c3xbuck, C3XBUCK_SELECT_BUCK_1, C3XBUCK_BUCK_DEFAULT_OUTPUT_VOLTAGE );
    c3xbuck_set_voltage( &c3xbuck, C3XBUCK_SELECT_BUCK_2, C3XBUCK_BUCK_DEFAULT_OUTPUT_VOLTAGE );
    c3xbuck_set_voltage( &c3xbuck, C3XBUCK_SELECT_BUCK_3, C3XBUCK_BUCK_DEFAULT_OUTPUT_VOLTAGE );
    
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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