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基于PIC32 Ethernet Starter Kit的绿色开关电源,软硬件协同方案

时间:11-17 来源:3721RD 点击:

一.前言

在近几年里,便携电子产品市场的成长是电源管理技术进步的主要推动力,人们对更高效率、更高电源密度、更小占用面积、更大可靠性和更低成本解决方案的无休止追求,对电源设计提出了全新的要求。开关电源以其供电效率高,稳压范围大,体积小被越来越多的电子电器设备所采用。要满足这些新要求,离不开电源设计的创新和新一代电源控制芯片的鼎立相助。为此,Microchip 公司开发出了PIC32 USB Starter Kit II、PIC32 Ethernet Starter Kit 、以及Cerebot 32MX4等一系列芯片,用于体验PIC32 10/100 Ethernet等功能。

其中, PIC32 USB Starter Kit II是基于MIPS 的80 MHz 高性能 32 位闪存单片机, 具有带5 级流水线的MIPS32® M4K™ 32 位内核, 工作电压范围为2.3V 至3.6V,提供各种通用和专用的外设,包括以太网,CAN,USB主/设备/OTG,闪存32KB到512KB,板载RAM从8KB到128KB。使用此芯片,通过一系列的电路,能将开关电源待机功耗降至2W 以下,并具有快速和高效的片内启动电流源;在负载功率较低时,它还能自动转换到低频工作模式,从而降低了开关电源的损耗。另外,高水平的集成技术使其外围元件大大减少,以实现开关电源的小型化、高效率和高可靠性,充分实现绿色开关电源。

二.PIC32 Ethernet Starter Kit的工作原理

PIC32 Ethernet Starter Kit的引脚功能如表1所列。该IC内部集模拟电路和数字电路于一体。它除含有比较器、10 位模数转换器 (ADC)、定时器、脉宽调器(PWM)、中断控制器、存储器、振荡器等一般开关电源控制IC的单元电路外,还集成了看门狗定时器复位电路、本地时钟门控和内部稳压器。PIC32 Ethernet Starter Kit具有高性能 32 位 RISC CPU;带有片内低功耗RC振荡器的可配置看门狗定时器;为CPU和USB时钟分别提供独立的PLL;可在休眠和空闲模式下进行数模转换等特点,适用于制作低成本、低功耗开关电源。

表 1 PIC32 Ethernet Starter Kit引脚功能

引脚名称

引脚

类型

缓冲器

类型

说明

AN0-AN15

I

Analog

模拟输入通道。

CLKI

I

ST/CMOS

外部时钟源输入。 始终与 OSC1引脚功能相关联。

CLKO

O

-

振荡器晶振输出。 在晶振模式下,连接到晶振或谐振器。 在RC 和EC 模式下,可选择作为 CLKO。 始终与OSC2 引脚功能相关联。

OSC1

I

ST/CMOS

振荡器晶振输入。 配置为 RC 模式时,为ST缓冲器;其他情况下为 CMOS。

OSC2

I/O

-

振荡器晶振输出。 在晶振模式下,连接到晶振或谐振器。 在RC 和EC 模式下,可选择作为 CLKO。

SOSCI

SOSCO

I

O

ST/CMOS

-

32.768 kHz 低功耗晶振输入;其他情况下为 CMOS。

32.768 kHz 低功耗晶振输出。

CN0-CN21

I

ST

电平变化通知输入。

所有输入都可通过软件编程为内部弱上拉。

IC1-IC5

I

ST

捕捉输入 1-5

OCFA

OC1-OC5

OCFB

I

O

I

ST

-

ST

比较故障 A输入。

比较输出 1-5。

输出比较故障 B输入。

INT0

INT1

INT2

INT3

INT4

I

I

I

I

I

ST

ST

ST

ST

ST

外部中断 0。

外部中断 1。

外部中断 2。

外部中断 3。

外部中断 4。

RA0-RA15

I/O

ST

PORTA 为双向I/O 端口。

RB0-RB15

I/O

ST

PORTAB为双向I/O 端口。

RC0-RC15

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