Подъём напряжения на микроконтроллере STM8L
Микроконтроллеры производства фирмы STMicroelectronics обладают великолепным сочетанием возможностей ядра, периферии и цены. Это сочетание настолько удачно, что появляется желание использовать цифровую часть в управлении аналоговой. Практически любое электронное устройство обладает аналоговой схемой. Хотя бы источник питания.
Устройство периферии микроконтроллеров STM8 и STM32 таково, что управление импульсным DC-DC может быть достаточно автономным и не грузить основную программу дополнительными вычислениями. В конечном счёте это означает возможность сделать импульсный источник питания на базе микроконтроллера по цене такой же как линейный. У такого решения будут свои недостатки: шумы питания, площадь, занимаемая на плате, и связывание темы питания с работой микроконтроллера, который может зависнуть. Заметим, что сделать надёжное решение можно так, что последний пункт недостатков достаточно легко решаем. Будут и достоинства: конвертация энергии без тепловыделения со всеми вытекающими, возможность влиять на работу источника из программы и за всё это минимальная стоимость. Напомним цену микроконтроллера STM8L051F3P6 – 0.3$.
В этом контроллере есть:
- Ядро STM8 с тактовой частотой до 16МГц, 16MIPS
- Память ОЗУ 1кб, Флэш 8кб, EEPROM 256 байт
- Таймеры (3 шт, 5ШИМ входов/выходов)
- АЦП 12 бит, 1 Мвыб/сек
- Контроллер прямого доступа к памяти DMA
- 18 портов ввода-вывода
- Интерфейсы SPI, USART,I2C
и ещё много чего.
Большинство функций вероятно не будет использовано, при том, что контроллер олицетворяет самый дешёвый сегмент микроконтроллеров (дешёвый в данном случае совершенно не означает «ненадёжный» или «проблемный», означает только «низкую цену»). Поэтому задействовать один из каналов ШИМ и один из каналов АЦП и, вероятно, DMA для построения программного преобразователя энергии питания вполне разумно. Можно построить как понижающий импульсный преобразователь, так и повышающий.
Рис1. Повышающий DC-DC на контроллере
Рис2. Понижающий DC-DC на контроллере
В случае понижающего DC-DC полученное питание идёт на микроконтроллер. Можно получить коллизию: микроконтроллер ещё не включился, а управление источником уже требуется. Дешёвая аппаратная схема решает проблему очень просто: пока нет управления с вывода PDrive1 (на старте порт контроллера развёрнут на вход) схема работает как линейный стабилизатор, т.е. переводит лишнюю энергию в тепло. Основные компоненты, которые выполняют эту работу: транзистор VT5 и стабилитрон. Если на входе транзистора VT6 появляется управляющий ШИМ сигнал, то преобразователь начинает работать как импульсный. Итого, стартуем на линейном преобразователе, а работам на импульсном. Все защиты уже включены в дизайн. Цена компонентов при этом минимальная.
Инженеры компании IC-Contract написали небольшую лабораторную работу для подъёма уровня входного напряжения на базе микроконтроллера STM8L051.
Получить более подробную информацию по продукции STMicroelectronics вы можете, обратившись:
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Телефон: (343) 372-92-30
Задать вопрос техподдержке вы можете на нашем форуме.
