任务介绍
设备5v供电,需要比较大的电流 ,常规的笔记本u口,和一般充电头提供不了。
故本次设计的电压转换,是对外提供高电流的5v电压。
需要的dcdc芯片,digikey地址:MC34063AGD TAEJIN | DC DC 开关控制器 - DigiKey 市场
方案介绍
链接协议充电头,用协议芯片诱骗高电压,通过dcdc转换出高电流的5v电压。
只要芯片使用的是ch224k,诱骗电压50v。
外部引脚如下

封装如下,比较好焊接。

如下是外围元件,如下

使用6个dcdc芯片,提供足够高的电流
芯片使用MC34063AG-S08-R,最高提供1.5a电流,本次使用使用了6个,一起降压5v。
方案框图

模块介绍
根据任务,本次选用的协议芯片用于沟通协议充电头,诱骗最高20v电压出来。再次进行5v降压,用于给高功率的设备供电。
原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB
对外提供四个2pin的xh2.54的母座,线粗,比较容易压线,好用。

3D效果图
为了方便使用者扩展,核心板两侧的双排20针采用了蛇形孔,在不需要焊接的情况小,只需要将排针插入,就可以通过排孔对排针的压力保持较好的电气连接,当时用完扩展板或面包板,只需要将排阵拔出,就可以单独使用核心板。
为了给STM32G473芯片内部的ADC以及其它模拟部分的电路提供更好的性能,板上采用了一颗3.3V变3.0V的LDO芯片为STM32G473的模拟供电电压管脚VDDA提供低纹波的3.0V。
板上没有下载器,如果要调试该核心板,可以通过核心板靠近2个地线管脚的SWD连接器进行操作,也可通过外部的杜邦线将Pin15管脚的BOOT0拉低到地,同时给核心板加电,核心板即可进入编程模式,使用者可以通过USB对其进行编程。
板上有两颗LED,一个用于指示3.3V电压是否正常,另一个为状态指示灯,使用者可以通过编程对其进行点亮操作,以指示需要表示的状态。
模块主要性能指标和管脚定义
管脚定义
管脚 | 名称 | 意义 |
4 5 | dp dm | usb引脚 |
6 7 | cc线 | 协议通信 |
2 3 9 | cfg | 配置电压协商 |
10 | pg | power goog标识 |
芯片性能
ch224k | dcdc芯片 |
支持 4V 至 22V 输入电压 | 工作电压范围:3.0V 至 40V |
支持 PD3.0/2.0,BC1.2 等快充协议 | 可实现 1.5A 输出开关电流 |
请求电压可通过多种方法动态调整 | 工作频率范围:100Hz 至 100kHz |
最高支持 100W 功率 | 可选升压、降压或反向开关稳压器 |
心得体会
本次活动主要设计一个5v高电流的输出模块,也是在工作中一直比较需要使用的功能工具。手边的2a头,供电在边界上,偶尔会掉电重启,会造成一些困扰,非常感谢这次活动,刚好与需求对应,完成本次的电源工具设计,后面会继续测试实物是否能够满足工作需求。