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30 分钟

使用LTC3129-1和STM32L073RZ提升您的电源管理

革命性的电压控制

Buck-Boost Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 24, 2024

点击板

Buck-Boost Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

你的能量,你的规则 - 我们的Buck-Boost组合让你以前所未有的方式掌控。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck-Boost Click基于LTC3129-1,这是一款具有1.3μA静态电流的单片式电流模式降压-升压DC/DC转换器,可在1.92V至15V的宽输入电压范围内工作,并从Analog Devices提供高达200mA的负载电流。 LTC3129-1的特点是输出端的低噪声和纹波水平,高稳压效率和低静态电流。可以使用路由到mikroBUS™插座的INT、AN和CS引脚的三个数字编程引脚选择八种固定的用户可编程输出电压。专有的开关控制算法允许Buck-Boost转换器在输入电压高于、低于或等于输出电压时调节输出电压。升压或降压工作模式之间的过渡是无缝的,没有瞬态和次谐波开关,使该产品非常适用于对

噪声敏感的应用。Buck-Boost Click具有两种不同的操作模式 - PWM和突发模式,具体取决于应用的性质。通过将mikroBUS™插座的PWM引脚设置为逻辑高电平,可以选择PWM模式,适用于连接到转换器输出的较高负载以及需要极低输出噪声的情况。在选择PWM模式时,LTC3129-1使用内部补偿的平均电流模式控制环围以固定的标称开关频率1.2MHz工作。在此模式下,输出电压的纹波和噪声水平很低。为了在轻负载时实现高效率运行,可以选择自动突发模式操作,将静态电流降低到1.3µA。如果将PWM引脚设置为逻辑低电平,则可以选择突发模式。如果连接的负载足够

轻,转换器将保持在突发模式下运行,只在必要时才运行以保持电压调节。否则,将自动启用PWM模式,为连接的负载提供足够的电流。该Click板™完全由VIN外部电源端子供电。一旦将电源应用于VIN端子,电路还必须通过将RUN引脚路由到mikroBUS™插座的RST引脚设置为高逻辑电平来启用。这将启动转换器,PWR LED指示灯将指示。它还包括其他功能,例如带有功率良好指示灯的功率良好输出,标记为PGOOD,当FB远低于其稳压电压时拉至地面。当设为低电平时,此引脚也可以吸收最大绝对额定值的15mA。

Buck-Boost Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Output Voltage Selection
PC0
AN
Enable
PC12
RST
Output Voltage Selection
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Mode Selection
PC8
PWM
Output Voltage Selection
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Buck-Boost Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

这个库包含了Buck-Boost Click驱动程序的API。

关键函数:

  • buckboost_set_mode_fixed_freq - 此函数设置LTC3129-1的固定频率PWM操作模式

  • buckboost_enables_auto_burst_mode - 此函数启用LTC3129-1的自动突发模式操作

  • buckboost_set_2500mv - 此函数将输出电压设置为2500mV

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-Boost  Click example
 * 
 * # Description
 * The demo application change output voltage from 2500 mV to 15000 mV every 5 seconds.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization device and set default configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 *  This is a example which demonstrates the use of Buck Boost Click board.
 *  Change output voltage from 2500 mV to 15000 mV every 5 seconds.
 *  All data logs write on usb uart for aproximetly every 5 sec.
 *  
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buckboost.h"

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

static buckboost_t buckboost;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    buckboost_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 ----\r\n");

    //  Click initialization.

    buckboost_cfg_setup( &cfg );
    BUCKBOOST_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    buckboost_init( &buckboost, &cfg );

    buckboost_default_cfg( &buckboost );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "        Buck Boost Click        \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  2500 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_2500mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  3300 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_3300mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  4100 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_4100mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  5000 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_5000mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  6900 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_6900mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  8200 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_8200mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  12000 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_12000mv( &buckboost );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Set Output Voltage of  15000 mV \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    buckboost_set_15000mv( &buckboost );
    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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