拥抱功率效率的未来,借助我们的高效降压调节器,简化电压转换,为可持续电子设备制定新的标准。
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硬件概览
它是如何工作的?
Buck 2 Click基于Microchip的MIC45404,这是一个19V 5A的超低轮廓DC至DC功率模块。该IC是一个谷底电流模式控制的功率模块,意味着它比传统的峰值电流模式控制有更快的响应速度,因此对瞬态有更好的响应。这个IC需要最少的外部组件,使整个设备坚固且易于使用。与传统的开关稳压器不同,这个不需要外部反馈元件 - 将OUTSNS引脚直接连接到输出电压就足够了。这样可以更精确地控制电压调节。Buck 2 click允许通过改变专用引脚的状态来配置某些工作参数,如输出电压、电流限制阈值和PWM开关频率。这些引脚被路由到mikroBUS™插座或配备了SMD跳线,以便最终用户设置它们。这些引脚可以设置为GND、VCC或悬空 - 高阻抗模式(HIGH-Z)。当内部电压稳定时,它们会被采样,其状态会被锁定 - 进一步的更改不会影响所选的配置。输出电压电平由MIC45404 IC的VOSET0和VOSET1引脚选择,分别路由到
mikroBUS™的AN和RST引脚。这总共给出了9种可能的电压电平组合。FREQ引脚可以改变PWM开关频率,路由到mikroBUS™插座的PWM引脚。开关频率与所选的输出电压相关。因此,它被路由到mikroBUS™插座,以便可以设置所选电压的电压输出和相应的频率。有三种可能的频率值:400kHz、565kHz和790kHz。板载SMD跳线选择了电流限制,标记为ILIM SEL。限制电流为3A、4A和5A是可能的。电流限制是瞬时的,并且MIC45404 IC在内部高侧和低侧MOSFET开关上提供了电流限制和电流感测。它还具有特殊的Hiccup模式,在长时间过载或短路情况下减少功耗。当发生低端MOSFET电流限制事件时,内部计数器会递增。没有低端MOSFET限制事件的PWM周期将降低内部计数器。如果内部计数器达到0Fh,则两个MOSFET将被三态化,并且输出电源将被切断。在经过预定的等待时间后,MIC45404 IC将重新启动并尝试新的软
启动序列。这种机制确保不会产生虚假的过载事件。EN/DLY引脚用于启用设备。在这个引脚上的高逻辑电平将启动MIC45404 IC的内部部分。这个引脚被路由到mikroBUS™的CS引脚,由于它处于开漏配置,它被电阻拉到GND。PG引脚指示输出的电源情况。当输出(OUTSNS)上的电压下降到调节电压的90%以下时,此引脚将设置为低逻辑电平,表示不规则的输出电压。由于配置为开漏输出,板载上拉电阻将此引脚拉到高逻辑电平。它被路由到mikroBUS™的INT引脚。Buck 2 click配有两个螺钉端子,用于连接输入电压源和输出负载。输入电压源可在mikroBUS™的+5V轨和输入端子处的电压之间选择。它还具有板载LOGIC SEL SMD跳线,用于设置逻辑电压级别,以便可以使用3.3V和5V能力的MCU。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
这个库包含了Buck 2 Click驱动程序的API。
关键函数:
buck2_set_output_voltage
- 设置输出电压的函数。buck2_get_power_good
- 读取PG引脚状态的函数。buck2_set_power_mode
- 设置芯片模式的函数。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* \file
* \brief Buck 2 Click example
*
* # Description
* This application demonstrates the use of Buck 2 Click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and configures the click board.
*
* ## Application Task
* Sets a different output voltage every 5 seconds then checks if the voltage on
* the output (OUTSNS) drops under 90% of the regulated voltage
* and displays an appropriate message on USB UART.
*
* \author Katarina Perendic
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static buck2_t buck2;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
buck2_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.
buck2_cfg_setup( &cfg );
BUCK2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
buck2_init( &buck2, &cfg );
buck2_default_cfg( &buck2 );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t pg_state;
buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_3300mV );
log_printf( &logger, "---- Output voltage is 3300 mV ----\r\n" );
Delay_ms( 5000 );
pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
if ( pg_state == 0 )
{
log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
}
buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_2500mV );
log_printf( &logger, "---- Output voltage is 2500 mV ----\r\n" );
Delay_ms( 5000 );
pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
if ( pg_state == 0 )
{
log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
}
buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_1800mV );
log_printf( &logger, "---- Output voltage is 1800 mV ----\r\n" );
Delay_ms( 5000 );
pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
if ( pg_state == 0 )
{
log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
}
buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_1500mV );
log_printf( &logger, "---- Output voltage is 1500 mV ----\r\n" );
log_printf( &logger, "-----------------------------------\r\n" );
Delay_ms( 5000 );
pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
if ( pg_state == 0 )
{
log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END