使用 MAX17536 和 STM32G071RB 对所施加的直流输入进行降压转换。
轻松转换电压。
已发布 10月 08, 2024
点击板
Buck 8 Click
开发板
Nucleo 64 with STM32G071RB MCU
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
STM32G071RB
通过这个嵌入式解决方案体验稳定可靠的电压输出！
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硬件概览
它是如何工作的？
Buck 8 Click基于Analog Devices的高效率、同步降压DC-DC转换器MAX17536，具有内部补偿。MAX17536是一款先进的集成降压转换器，可提供高达4A的合理高电流。输入电压范围为5V至45V。应保持大约10%高于所需的输出电压。这意味着输出电压范围从0.9V到0.9 x Vin，其中Vin是输入电压。精确的多圈电位器可以调整输出电压。该电位器允许通过改变反馈到MAX17536的FB引脚的一部分输出电压的电压分压器的电阻值来调整输出电压水平。由于电位器是机械组件，即使在断电后也能保持输出电压不变。虽然它可以提供高达4A的电流，但输出电流受到转换器的最大功耗的限制。虽然功耗损耗的百分比因输入电压和输出电流而异，但可以假设这种功耗损耗为10%。根据数据表，最大的建议功耗是2.67W。为了留有一些余地，假设最大功耗是2W是安全的。这意味着最大输出功率约为20W。MAX17536具有强大的过载和短路保护功能。当超过6.5A的内部设置电流限制时，高侧MOSFET将关闭，并触发间歇模式。此模式暂停操作32,768个工作周期，之后尝试重新启动软启动序列。如果在启
动时存在故障条件且输出电压保持在标称值的68%以下，则也会激活间歇模式。热保护确保IC的结温保持在165˚C以下。当超过此温度时，设备将关闭，以便冷却。当结温下降到约10˚C时，设备将重新启动。输出电压条件可以通过MAX17536的＃RESET引脚进行监视。此引脚是开漏输出，并由板载电阻将其拉到高逻辑电平。它路由到mikroBUS™的RST引脚，并可以用作电源良好指示。当输出电压低于标称调节输出电压的92.2%时，此引脚会被拉到低逻辑电平。＃RESET引脚还报告热关断事件。软启动功能防止涌入电流。软启动电容器决定了此功能。通过100nF电容器将软启动设置为约18ms。SYNC/MODE引脚被拉到高逻辑电平，允许设备在轻载连接到输出时工作在DCM轻载模式下，从而在轻载连接到输出时实现更高效的操作。通过将MODE/SYNC引脚驱动到低逻辑电平，可以强制将设备转换为PWM模式，该模式允许输出上的最少噪音和纹波，但是在处理轻载时效率不高。MODE/SYNC引脚通过板载上拉电阻被拉到高逻辑电平。设备在启动时锁定此引脚的状态，在启动序列完成后忽略引
脚状态更改。此降压转换器的一个独特功能是能够与外部时钟信号同步切换时钟频率。可以在大约比Buck 8 Click上设置的值高1.1到1.4的范围内同步切换频率，该值为450kHz。此功能主要用于在使用多个降压转换器时同步切换频率。当向MODE/SYNC引脚应用有效的同步信号时，设备将切换到PWM模式，其切换频率与输入信号同步。在这种情况下，在同步信号断开后，设备将继续在PWM模式下工作。MAX17572的EN引脚被路由到mikroBUS™的CS引脚。当将此引脚驱动到高逻辑电平时，此引脚使能降压转换器，但也可以用于设置欠压锁定阈值。如果输入电压低于此阈值，则内部低压降压输出调节器（LDO）将不会为内部逻辑上电，并且降压转换器将保持禁用状态。Buck 8 Click具有一个SMD跳线，用于设置引脚的逻辑电压级别，允许使用3.3V和5V MCU与Click板™一起使用。该板还配备了输入和输出螺钉端子，可在输入电压源和负载之间提供安全连接。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB 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-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
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
从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下，“应用程序输出”窗口支持实时数据监控，直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境，以确保数据正确显示。
2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输，实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置，以确保正常运行。有关分步设置说明，请参考提供的教程。
3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据，使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置，请按照提供的教程，其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时，请使用以下函数：plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式，用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称，并将“variable_name”替换为要显示的参数。
软件支持
库描述
这个库包含 Buck 8 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
buck8_get_state- 获取引脚状态。buck8_set_power_mode- 设置模式。
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 8 Click example
*
* # Description
* Demo application shows basic usage of BUCK 8 Clicks.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Configures the driver and enables the Click board.
*
* ## Application Task
* Reads the VOUT state and parses it on USB UART.
*
* \author Katarina Perendic
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck8.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static buck8_t buck8;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
buck8_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.
buck8_cfg_setup( &cfg );
BUCK8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
buck8_init( &buck8, &cfg );
buck8_default_cfg( &buck8 );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t pg_state;
pg_state = buck8_get_state( &buck8 );
if ( pg_state == 1 )
{
log_info( &logger, "VOUT is below 92.2%% of VIN" );
}
else
{
log_info( &logger, "VOUT is above 92.2%% of VIN" );
}
Delay_1sec();
}
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
