STM32驱动的双向DC-DC变换器：电源系统设计

"该资源主要探讨了辅助电源设计和基于STM32的双向DC-DC变换器在航天电源系统中的应用。辅助电源采用TI公司的LM2596构建，能够提供+12V和+5V的稳定电压输出，适用于主控单片机和其他外围器件。而双向DC-DC变换器则是为了提高电源系统的功率密度，它由BUCK降压模块、BOOST升压模块、测控模块和辅助电源模块组成，采用STM32单片机进行闭环PI控制，确保充电和放电过程的高效与安全。" 在电源系统设计中，辅助电源起着至关重要的作用，它为系统的各个组件提供稳定的工作电压。在这个设计中，辅助电源利用了LM2596芯片，这是一个高效能的降压-稳压控制器，能够产生最高3A的12V和5V输出，满足了大部分电子设备的需求。LM2596结合外围元件，如电感、电容和反馈网络，能够构建一个简单但可靠的电源转换器。 双向DC-DC变换器是电源系统的核心组件，它能够实现电力的双向流动，即既能为电池充电也能从电池放电。在本课题中，BUCK电路用于降低电压，而BOOST电路则用于提升电压，两者结合能够适应广泛的输入和输出电压范围。IR2104芯片被用作MOSFET的驱动器，以实现波形互补，确保高效的功率转换。电流采样采用了INA282，这是一种高边电流检测芯片，能精确监测输出电流，确保系统的稳定性。 STM32单片机在测控模块中扮演关键角色，执行闭环PI控制，通过监控输出电压和电流，实时调整变换器的工作状态。在充电模式下，系统能实现1~2A的步进式电流调节，控制精度高达1.30%，并且充电效率超过97%。同时，系统具备过充保护功能，确保电池的安全。而在放电模式，效率接近96.54%，输出电压稳定在30V左右。 这个设计展示了如何结合先进的半导体技术和微控制器，实现高效、灵活且可靠的电源管理解决方案，特别是在航天器这样的高要求环境中，双向DC-DC变换器的应用对于优化电源系统性能和提高功率密度至关重要。