体验下一代电源管理，使用MAX17504和STM32F031K6
降压电压，拥抱高效
已发布 10月 01, 2024
点击板
BUCK 7 Click
开发板
Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
STM32F031K6
不要在电压稳定性上妥协。选择此电压降压解决方案，调节范围从 5V 到 35V！
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硬件概览
它是如何工作的？
Buck 7 Click 基于 Analog Devices 的 MAX17504，这是一款高效、带有内部补偿的同步降压 DC-DC 转换器。由于内部反馈环路补偿，该先进的一体化降压转换器只需要最少数量的外部组件。它采用峰值电流模式控制架构，这意味着在高侧 MOSFET 打开并且电感器电流上升时，过流事件将导致 MOSFET 关闭，防止电流变得过高。如果输出端出现短路情况，设备将在超时后重新尝试启动，如果输出端仍存在此情况，它将再次关闭一个超时时间。Microchip 的 MCP4921 是一种带有 SPI 接口的 12 位 D/A 转换器，用于反馈环路，通过 SPI 接口调整输出电压。该 DAC 影响反馈环路中的电流，迫使内部生成器的 PWM 占空比调节输出电压到编程值。因此，通过 SPI 接口向 MCP4921 发送数字值可以控制输出电压水平，范围从 3.3V 到输入电压值的 90%。在
正常操作（PWM 模式）下，高侧和低侧 MOSFET 与内部 PWM 生成器的信号同步切换，导致电感器电流上下波动，从而调节输出电压。PWM 信号的较低脉冲宽度（占空比）导致输出电压较低。除了 PWM 模式，设备还可以在 PFM 模式（脉冲频率调制）下工作。此模式允许在轻负载下获得更高的效率，因为低侧 MOSFET 完全不使用。高侧 MOSFET 为电感器充电，让负载放电。在此期间，IC 处于休眠状态。此模式导致输出端有轻微的波动，但对于轻负载具有高效率的优点，非常适合为低功耗模式（睡眠、待机等）中的设备供电。DCM 模式是 PWM 和 PFM 模式之间的折中模式。对于轻负载，低侧 MOSFET 仍未使用，但 PWM 脉冲不会被跳过，IC 会不断驱动高侧 MOSFET。此模式在输出端产生波动，但对于轻负载效率略低于 PFM 模式。MODE 引脚选择不同的模
式。此引脚连接到 mikroBUS™ 的 PWM 引脚（标记为 MOD），允许 MCU 控制模式。设置为高电平时，IC 在轻负载下以 DCM 模式工作。悬空时，选择 PFM 模式。设置为低电平时，设置为恒定频率 PWM 模式。IC 的 #RES 引脚连接到 mikroBUS™ 的 RST 引脚。当输出电压下降到标称值的 92% 以下或在热关断期间，此引脚被驱动到低电平。当未断言时，它是一个开漏输出，通常被拉到高电平。要启用降压转换器 IC，需要在 IC 的 EN 引脚（连接到 mikroBUS™ 的 AN 引脚，标记为 EN）上存在高电平。这允许 MCU 有效地控制 Click board™ 的电源开启功能。当 IC 启用时，标记为 EN 的 LED 指示灯表示 IC 已激活且降压转换正在进行。软启动电路通过将输出电压从 0V 缓慢上升到标称值来防止高涌入电流。
功能概述
开发板
Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU，提供了一种经济且灵活的平台，适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性，便于通过专用扩展板进行功能扩展，并且支持mbed，使其能够无缝集成在线资源。板载集成
ST-LINK/V2-1调试器/编程器，支持通过USB重新枚举，提供三种接口：虚拟串口（Virtual Com port）、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活，可通过USB VBUS或外部电源供电。此外，还配备了三个LED指示灯（LD1用于USB通信，LD2用于电源
指示，LD3为用户可控LED）和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境（IDEs），如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE（如AC6 SW4STM32），使其成为开发人员的多功能工具。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
32
RAM (字节)
4096
你完善了我！
配件
Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择，专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座，可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器，我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容，为用户提供了一种经济且灵活的方式，使用任何STM32微控制器快速创建原型，并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针，因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器，并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式，将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合，应用于即将开展的项目中。
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 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。
软件支持
库描述
该库包含用于 Buck 7 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
buck7_set_output_voltage- 设置输出电压的功能buck7_enable- 启用芯片的功能buck7_set_mode- 设置芯片模式的功能
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 BUCK7 Click example
*
* # Description
* This demo application controls the voltage at the output using the BUCK 7 Click.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes Driver init, reset chip, enable chip and set mode
*
* ## Application Task
* Sets output voltage to 5V, 10V, 15V, 20V, 25V every 3 seconds.
* It is necessary to set the input voltage on 2.7V + maximum output voltage.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck7.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static buck7_t buck7;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
buck7_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.
buck7_cfg_setup( &cfg );
BUCK7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
buck7_init( &buck7, &cfg );
buck7_enable( &buck7 );
buck7_set_mode( &buck7, BUCK7_MODE_PWM );
}
void application_task ( )
{
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_5V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_10V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_15V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_20V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_25V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_20V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, BUCK7_OUT_VOLTAGE_15V );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
buck7_set_output_voltage( &buck7, 0x0BB8 );
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
类别:降压
