基于STM32小功率中低频方波输出驱动器

一、产品介绍

该模块使用STM32G030作为主控，以XL6019构成的buck-boost电路作为可调电源，分别给一组H桥桥臂和一组单管NMOS管供电。用户可以选择H桥桥臂输出（称为双极性）或单管输出（称为单极性），可以选择输出波形的频率、占空比，可以实时显示电源模块电压值，输出功率不超过20W。预留散热风扇接口。

二、应用场景

通用中低频超声波驱动（20KHz~2MHz）、加热模块、电机/风扇调速模块等各种需要精确频率和功率控制的场合。

三、产品概述

1. STM32G030主控；

2. Type C接口供电，可调输出电压，最大输出功率20W；

3. 可选一组H桥双极性波形输出或一组单极性单管NMOS管输出；

4. 用户可调输出波形频率、输出电压、波形占空比；

5. 内置H桥死区时间，提高输出效率；

6. 低成本，双层PCB设计，加强散热设计。

四、产品参数

1. Type C接口供电，额定输入电压15V；

2. 4V~40V可调波形输出电压，最大功率20W，可实时显示输出电压值；

3. 可选单极性输出（NMOS管做下管）或双极性输出（H桥方式）方波输出，数码管上分别对应显示1或者2；

4. 可调输出频率，范围1KHz~2MHz；

5. 可调输出方波占空比，范围1%~99%；

6. 风扇接口12V/0.15A输出；

7. 板卡四角安装孔和风扇安装孔孔径3.1mm，适用φ3螺钉/螺柱；

8. PCB尺寸为90mm*74mm*1.6mm，两层板。

五、使用说明

1. 安装板卡和散热风扇，均使用φ3螺钉/螺柱；将散热风扇插入接口H3，注意电源极性；

2. 将负载接入模块输出口，注意选择适当的单极性或者双极性输出口，对于单极性输出口要注意负载极性，板卡上插座左侧的箭头指示了电流流向；

3. 接入Type C接口进行供电，此时电源上电指示灯LED3将亮起；注意额定输入电压为15V，要确认所接电源适配器是否具备对应输出能力，但5~12V也可工作，但此时输出功率较小；

4. 上电后默认参数指示灯“V”将亮起，此时数码管闪烁显示当前实时输出电压值，旋转输出电压调节旋钮调整电压到需要的值；

5. 短按下按键SW1，切换显示参数，参数切换后数码管左侧的指示灯会同时切换亮起，指示灯“V、F、D、P”分别表示此时数码管显示的参数分别为“电压、频率、占空比、极性”；

6. 短按下按键SW2或SW3可以调节当前参数值，参数步进1档；长按下SW2或者SW3为长步调节，每长按下一次参数步进10档（占空比）或20档（频率）；

7. 参数调节完毕后，长按下SW1，使能输出，此时指示灯LED2将亮起红灯，再次长按下SW1将关闭输出，此时指示灯LED2熄灭；使能输出状态下可以短按SW1、SW2、SW3进行参数调节；

六、备注

1. 按照10片小批量加工，该板卡的平均成本约45元；

2. 电压输出值最高时不对应最大输出功率，必须在15V电源输入时才可达到最大功率，注意使用的电源适配器要具备输出15V电压的能力；输入电源低于15V时，比如9V或者5V时板卡也可工作，但此时的输出功率达不到20W；已实测15V输入时输出40V带100欧姆电阻/27V带33欧姆时可正常工作；使用时要留出裕量；

3. 本模块为软硬件结合，全套程序文件详见附件源码压缩包；

4. 本模块的软件使用Keil uVision V5.35和STM32 Cube软件开发，附件中含有hex文件可直接烧录使用，客户也可根据源码进行二次开发，但要注意程序中的一些参数需要根据硬件参数做匹配；

5. 输出波形的频率大于200KHz时，要接风扇进行散热，否则驱动芯片可能过温烧坏；

6. 输出接风扇、马达等感性负载时，注意输出波形频率不要太高，否则由于电感效应输出有效电流很小可能达不到驱动目的；

7. 频率调节范围是1KHz~2MHz，由于工作原理限制，频率档位并非都是按照1档相差1KHz，频率档共有462个档位，接负载前请先空载上电了解熟悉各种参数的设置；

8.位号C7,C8,C9的100nf电解电容可以使用立创编号C280414。

9. 淘宝上假芯片/旧芯片太多，说多了都是泪，注意使用正版原装芯片。

七、测试视频

视频展示了使用该模块分别驱动一个12V风扇并调速，一个108KHz超声雾化器，一个1.7MHz超声雾化器的实际效果，伴随进行占空比调节，频率调节，输出电压调节，另外展示了使用示波器测量输出双极性波形。