Разработка понижающего DC-DC преобразователя на базе микроконтроллера STM 32

1. Разработка понижающего DC-DC преобразователя на базе микроконтроллера STM32

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
СТУДЕНТ ГРУППЫ В63427/2: КАРАПЕТЯН З.В.
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: ДОЦЕНТ, К.Т.Н. ГРУЗДЕВ А.С.

2.

2
Цель дипломной работы:
Разработать
DC-DC
понижающий
преобразователь для работы в автономных
устройствах с функцией контроля заряда
Задачи:
1.
2.
3.
Разработка принципиальной схемы устройства на основе
микроконтроллера STM32F051-С8T
Исследование режима работы DC-DC преобразователя с
помощью средств моделирования и макетирования
Разработка алгоритма обеспечивающего заряд
конденсатора большой ёмкости (ионистор) для автономной
работы устройства.
Входное напряжение
3,3 В
Выходное напряжение
От 0 до 3,3 В
Частота работы
От 39 до 200 кГц

3.

Структурная схема
3

4.

4
Принципиальная схема
преобразователя с микроконтроллером

5.

Пульсации тока на катушке
индуктивности
3,5
3
2,5
∆IL, А
2
1,5
1
0,5
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Uвых, В
f = 39кГц
f = 77,6кГц
f = 200кГц
3
3,5
5

6.

6
Выходные характеристики
устройства
Выходные характеристики
35
100
30
80
25
IВЫХ, мА
PВЫХ, mW
Зависимость выходной
мощности от нагрузки
60
40
20
15
10
20
5
0
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9
0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5
RН, kOhm
UВЫХ, V
D = 0.1
D = 0.5
D = 0.9
D = 0,97
D = 0,995
D = 0.1
D = 0.5
D = 0.9
D = 0,97
D = 0,995

7.

Форма входного и выходного сигнала
преобразователя
7

8.

Алгоритм работы
преобразователя
8

9.

Выводы:
В процессе выполнения работ был спроектирован понижающий
преобразователь на микроконтроллере, позволяющий заряжать
накопительную ёмкость от автономного источника питания.
При этом длительность работы всего устройства в целом увеличивается.
Использование микроконтроллера позволяет снизить стоимость и
габариты платы, которая может применяться в широком спектре
маломощных устройств.
9