基于STM32的LLC数字控制电源模块

简介：LLC数字控制开关电源学习模块；功率输入24V，控制输入12V、5V，功率输出12V2A。

一、产品简介：

数字控制的LLC开关电源学习模块，输入24V（功率输入）、12V（控制输入）、5V（控制输入），输出12V2A（24W）。

二、应用场景：

主要用于LLC数控开关电源的设计学习和实践，也可用于diy供电或试验等，需要24V、12V、5V三路供电，产生一路12V2A输出，输入功率地和输出地隔离。

三、产品概述：

1、本模块采用的是LLC拓扑；

2、模块采用ST的STM32G474作为主控芯片；

3、该模块需要24V、12V、5V三路输入供电，其中24V提供功率，12V、5V供控制电；

4、输出一路12V，最大输出电流2A，即24W；

四、产品参数

1、输入电压：24V、12V、5V，其中24V为功率电，12V和5V为控制电。

2、总输出功率：24W。

3、输出电压：12V。

4、PCB尺寸：90×63mm。

5、PCB规格：4层板，器件全部放顶层。

3D简介图

五、使用说明

1、该模块需要提供24V、12V、5V三路供电，其中24V负责提供功率，需要能达到24V1.3A左右的供电，其中5V为控制供电，需要纹波小的精确的5V，否则可能影响输出的稳定性甚至影响LLC谐振的稳定性，12V供电用于驱动MOS管，则没有太多的讲究，但也不可偏离太多；

2、该模块的输出为12V，最大输出电流为2A；

3、该模块设定的开关频率范围是60 ~ 200kHz;

4、该模块设定的LLC谐振频率为100kHz左右;

5、该模块有脉冲省略功能，13.2V为触发脉冲省略功能的阈值电压，当模块输出为空载状态时，控制器开关频率将达到200kHz的最高开关频率，并同时触发脉冲省略功能，这个情况下，输出电压波形为最低约12V最高约13.2V的锯齿波，为正常现象；

6、15V为程序写死的过压保护点，当脉冲省略功能未能正常生效或因其它原因导致输出电压高于15V时，将会触发过压保护，LED灯灭并停止输出，在经过一定的时间之后才会尝试重新启动；

7、15.1V为硬件过压保护点，当输出电压达到15.1V时，模块会停止工作，LED灯灭，并需要断电等待余电掉完，并重新上电才会恢复。

8、2A为程序写死的过流保护点，当输出电流达到2A时会触发MCU的过流保护，LED灯灭并停止输出，在经过一定的时间之后才会尝试重新启动；

9、2.2A为硬件过流保护点，当输出电流达到2.2V时，模块会停止工作，LED灯灭，并需要断电等待余电掉完，并重新上电才会恢复；

10、模块对输入的5V控制电较为敏感，当出现人耳可闻的开关、变压器或其它不明原因的噪声，极大可能会跟5V的供电质量有关，5V供电线要尽可能的短，越短越好，紧贴模块为最佳；

11、该模块为高频开关电源模块，变压器的上下空间存在较大的空间干扰，各种电线要避免从高频变压器T3的上下或周围经过，避免受到干扰；

12、该模块的上下管死区时间设置得较长，约为376ns，次级采用全波整流，峰值输出效率约为84%，若想进一步提高效率，可减小死区时间（大可以减小一半），或者采用次级同步整流；

13、主变压器所用磁芯为EFD25，骨架为卧式5+5电木骨架，详细见附件提供的变压器技术文件；

14、用户可以根据附件提供的变压器技术文件上淘宝等购物网站购买所需的物料，自行绕制。

六、备注

1、因使用过程可能涉及市电或高压，有触电风险，一定要注意安全，请尽量由专业人员上手操作，若因操作不当出现用电安全问题，本人概不负责。

2、本模块为高频开关电源模块，高频变压器周围存在较大磁场干扰，电线要避免经过高频变压器周围，尤其是上下空间。

3、附件包含主变压器技术文件、刷机固件。

4、预估小批量价格在80元左右（含PCB）。

5、代码烧录方式为SWD烧录.hex文件。

七、测试视频

操作步骤：

1、24V输入口接好可以输出一定功率的直流调压设备；

2、12V输入口接入一个12V电源；

3、5V输入口紧贴着接入一个5V精准电源；

4、示波器测量输出电压；

5、先开启24V供电，再开启12V供电和5V供电；

6、观察示波器显示的输出电压波形；

7、模块无问题，先断开12V、5V供电，再断开24V供电。

视频1

视频2