STM32驱动的双向DC-DC变换器：充电与放电性能测试

该文档涉及一个基于STM32微控制器的双向DC-DC变换器的测试实验，旨在评估其在充电和放电模式下的性能。实验使用了特定的测试仪器，包括五位半和四位半万用表，直流稳压电源，以及数字示波器。在测试过程中，通过调整设置来模拟充电和放电状态，并记录相关数据。 1. **双向DC-DC变换器设计** 双向DC-DC变换器设计用于航天器电源系统，用以提高功率密度，取代传统的蓄电池充放电模块。它由BUCK降压模块、BOOST升压模块、测控模块和辅助电源模块构成。其中，BUCK和BOOST模块的驱动使用了IR2104芯片，电流采样采用INA282芯片，而STM32单片机则负责输出电压和电流的闭环PI控制。 2. **STM32微控制器的作用** STM32作为低功耗微控制器，用于实现系统的测控功能。它监控并控制输出电压和电流，提供精确的闭环控制，确保在充电和放电模式下都能保持良好的性能。 3. **测试方法** - 充电模式：接通S1、S3，断开S2，设定装置为充电模式，调节直流稳压电源至2U=30V，输出电流I1=2A。 - 放电模式：断开S1、接通S2，设定为放电模式，保持VU=5.0302V。 4. **测试数据** - 测试要求1：在VU=302V条件下，电流I1在1~2A范围内步进调整，步进值0.05A，电流控制精度约为1.30%，ice（效率）最低为2.46%，最高为1.19%。 - 测试要求2：在2U=24~36V，I1=2A条件下，电流变换率1IS不大于1%。 5. **性能表现** - 充电模式：充电电流控制精度高，电流变换率为0.87%，效率达97.11%，具备电流测量、显示和过充保护功能。 - 放电模式：放电效率达到96.54%，电压稳定在30V左右。 这个实验验证了基于STM32的双向DC-DC变换器在实际应用中的高效性和精确控制能力，对于提升航天器电源系统的性能具有重要意义。关键词涵盖了双向DC-DC变换器的关键组件和技术，如BUCK和BOOST电路，以及PI闭环控制策略。