Наиболее популярные топологии dc/dc преобразователей buck и boost имеют существенное ограничение: топология buck может лишь понижать входное напряжение, а топология boost только повышает его. Однако бывают задачи, когда диапазон входного напряжения требует одновременно работы и на повышение и на понижение, например, мы имеем вход 3...15В, а на выходе необходимо получить стабилизированные 12В. Знакомая ситуация?
Тут возможны 2 решения:
- С помощью преобразователя boost повысить входное напряжение из 3...15В до стабильных 15В на выходе, а затем уже с помощью топологии buck понизить напряжение до требуемых 12В;
- Применить топологию buck-boost, которая позволяет оптимально решить данную задачу.
Очевидным минусом первого способа является необходимость применять 2 дросселя, увеличенное количество конденсаторов и не самый оптимальный режим работы, а значит более низкий КПД. Buck-boost топология лишена данных недостатков, поэтому сегодня рассказ пойдет о ней. Чтобы было интересно, я решил не брать какой-то готовый контроллер и реализовал dc/dc преобразователь с цифровым управлением на базе STM32F334C8T6.
В рамках данной статьи я кратко расскажу про аппаратную реализацию преобразователя и о том, как реализовать систему управления для различных режимов работы. Интересно? Тогда поехали...