单片机控制LM2596的输出

摘要：在昨天，测试了通过外部增加反馈，调节LM2596输出电压的方案。下面，使用单片机的PWM输出来控制LM2596的电压输出。此外，也测试一下合并之后的六芯调试端口是否对AT32单片机有效果。希望通过这个实验为之后的应用打下基础。

一、前言

在昨天，测试了通过外部增加反馈，调节LM2596输出电压的方案。下面，使用单片机的PWM输出来控制LM2596的电压输出。此外，也测试一下合并之后的六芯调试端口是否对AT32单片机有效果。希望通过这个实验为之后的应用打下基础。

设计电路图，单片机使用 AT32F421，使用它的定时器1 输出 PWM波形，经过滤波之后，设定 Buck电源的输出电压。将昨天实验中的 LM2596稳压电路拷贝过来。将它的输入修改为单片机的PWM滤波后的信号。将 LM2596的输出电压经过 R31,32 分压之后作为 LM358 积分调节器的正向输入。这样单片机输出的给定最高电压为 3.3V。LM2596输出可以达到 9.9V。铺设单面测试电路板，一分钟之后得到测试电路板，电路板制作的非常完美。下面进行焊接调试。

AD\Test\2024\June\TestLM2596F421.PcbDoc

▲ 图1.2.1 测试电路原理图

▲ 图1.2.2 测试电路PCB

焊接电路板。清洗后准备调试。单片机部分和稳压电路部分分别进行供电。两个电路先分别进行调试。然后在将它们连接在一起。

四、电路调试

使用 Work Bench 生成程序框架，编写LED闪烁测试程序。使用 DAP-LINK 下载之后，电路板工作正常。由此验证了单片机部分的硬件基本正常了。

测试单片机PWM输出，查看一下对应的波形和频率。PWM输出有脉冲。对应的频率为 1.83kHz，这与 120MHz 系统始终在 0x10000 分频下的频率是一致的。下面修改参数，将PWM输出波形的频率提高到 100kHz。同时修改对应的占空比。

▲ PWM波形

修改定时器参数之后，PWM的频率为 100kHz，占空比为 50%。测量经过RC滤波之后的电压，电压值为1.63V。至此，单片机部分调试完毕。

▲ 图1.4.2 滤波后占空比50% 的电压信号

给LM2596施加 12V电压。测量输出电压，对应5V左右，这是单片机输出PWM对应的平均电压的3倍。符合电路中反馈比例设定的电压。此外，在50欧姆负载下，输出纹波较大。如果将负载改为 400守墓，输出纹波就消失了。将负载改为 30欧姆，纹波增加，实际上，这个纹波是因为LM2596输出电容容量过小造成的。如果将输出电容增加到470微法以上，就会大大减少输出纹波。

将LM2596输出电容增加到 1000微法，此时输出博文已经降低很多了。下面测试一下单片机PWM的占空比对LM2596的影响。

通过软件，周期改变定时器PWM的占空比。可以看到输出的电压随着占空比的改变而变化。由此验证了单片机对于 LM2596的控制作用。

※总结 ※

本文测试了单片机通过 PWM 控制LM2596的作用。通过 PWM 输出控制电压，使得 LM2596输出电压与PWM占空比之间呈现比例变化。在将来的应用中，可以将 LM2596更换成其他的 Buck 开关电源。这样可以提高输出电流的能力。在这里只是初步验证了这个方案。在之后的应用设计中再进一步优化这个方案。