STMicroelectronics STEVAL-DPSG474Q數(shù)字電源控制盤基于STM32G4系列的STM32G474QE微控制器。STEVAL-DPSG474Q可控制需要高引腳數(shù)的轉(zhuǎn)換器的功率級(jí)（PFC、DCDC、DCAC），也可實(shí)現(xiàn)雙級(jí)轉(zhuǎn)換控制 (PFC+DCDC)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-DPSG474Q數(shù)字電源控制盤數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STMicroelectronics STM32G474QE微控制器采用了運(yùn)行頻率高達(dá)170MHz的高性能ARM^^?^^ Cortex?-M4 32位RISC芯體，同時(shí)集成了浮點(diǎn)運(yùn)算單元 (FPU)、完整的DSP（數(shù)字信號(hào)處理）指令集，以及高速嵌入式存儲(chǔ)器（包括512KB閃存和128KB SRAM）。

主連接器包含兩個(gè)部分，分別用于模擬和數(shù)字傳輸，引腳數(shù)量分別為32個(gè)與68個(gè)。該設(shè)備提供了各種數(shù)字電源應(yīng)用所需的PWM控制信號(hào)、感測(cè)網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)功能。

完整引腳配置的STM32G474QE解決方案、先進(jìn)的嵌入式硬件加速器和強(qiáng)大的ARM芯體，使其能夠應(yīng)對(duì)多電平和多級(jí)結(jié)構(gòu)等復(fù)雜的數(shù)字電源轉(zhuǎn)換器。多個(gè)連接器擴(kuò)展了該平臺(tái)在I/O、通信、調(diào)試、遙測(cè)、控制和保護(hù)功能方面的能力。

該設(shè)備已全面集成至STM32Cube開發(fā)環(huán)境，并獲得數(shù)字電源ST FirmWare的支持，從而能夠基于專用架構(gòu)與控制功能實(shí)現(xiàn)數(shù)字電源轉(zhuǎn)換器的控制與部署，并可用于評(píng)估多種即用型控制結(jié)構(gòu)。具有更多嵌入式調(diào)試功能，例如LED、模擬和數(shù)字測(cè)試點(diǎn)，能夠最大限度地優(yōu)化用戶的設(shè)計(jì)能力。

特性

• 嵌入LDO，提供5V電源
• 板連接器
• 32引腳數(shù)字主連接器和68引腳模擬主連接器
• 僅限USB微型5V
• STDC14 STLINK編程和調(diào)試連接器
• 模擬波形測(cè)試點(diǎn)
• 隔離串行COM
• 擴(kuò)展板DIG/AN連接器
• MCU引腳連接的ESD保護(hù)和濾波器
• 模擬和數(shù)字引腳測(cè)試點(diǎn)
• 擴(kuò)展連接器
• ^SWIM–UART–I2C^通信協(xié)議連接器
• 14引腳模擬和數(shù)字連接器
• 3個(gè)用戶LED（狀態(tài)-錯(cuò)誤-故障）
• 1個(gè)雙色LED用于全面調(diào)試
• 重置按鈕
• 支持多種集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)
• IAR?、Keil^?^ 以及STM32CubeIDE
• 生態(tài)系統(tǒng)兼容性
• STM32Cube環(huán)境
• 數(shù)字電源STMicroelectronics FirmWare包

概述

基于STM32G474的數(shù)字電源控制板設(shè)計(jì)解析與應(yīng)用指南?

?一、STEVAL-DPSG474Q核心特性與架構(gòu)?

1. ?硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)?
   • ?主控芯片?：搭載STM32G474QET6（LQFP128封裝），集成Arm Cortex-M4內(nèi)核（170 MHz主頻），配備512 KB Flash和128 KB SRAM，支持浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）及高分辨率定時(shí)器（HRTIM，184 ps精度）。
   • ?電源管理?：內(nèi)置LDO提供5V穩(wěn)壓，支持外部5V輸入（通過J15連接器），并預(yù)留多路3.3V濾波電容（C5-C15）靠近MCU引腳以降低噪聲。
   • ?調(diào)試接口?：集成STDC14 STLINK編程接口（J6），兼容IAR、Keil和STM32CubeIDE開發(fā)環(huán)境。
2. ?關(guān)鍵外設(shè)資源?
   • ?模擬前端?：5路12位ADC（5 Msps）、7路高速比較器、6個(gè)運(yùn)放及7通道DAC（3外置+4內(nèi)置）。
   • ?通信接口?：支持UART（隔離式COM端口）、I2C、SPI、FDCAN，通過J11-J12擴(kuò)展68針混合信號(hào)連接器（32數(shù)字+36模擬）。
   • ?功率驅(qū)動(dòng)?：HRTIM模塊專為電源轉(zhuǎn)換優(yōu)化，可生成30路PWM信號(hào)（如ACT1-ACT30），適用于多級(jí)拓?fù)淇刂啤?/li>

?二、典型應(yīng)用場景與設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

1. ?數(shù)字電源轉(zhuǎn)換方案?
   • ?多拓?fù)渲С?/strong>?：適用于PFC、DC-DC、DC-AC等拓?fù)?，通過HRTIM實(shí)現(xiàn)精確的移相控制或LLC諧振調(diào)節(jié)。
   • ?保護(hù)機(jī)制?：利用內(nèi)置比較器（COMP1-7）實(shí)現(xiàn)過流/過壓保護(hù)，配合故障LED（D4）快速指示異常。
2. ?開發(fā)調(diào)試技巧?
   • ?信號(hào)測(cè)量?：板載68個(gè)測(cè)試點(diǎn)（如TP1-TP47），可實(shí)時(shí)監(jiān)控模擬量（ANLG1-20）和數(shù)字信號(hào)（DIG1-14）。
   • ?固件開發(fā)?：基于STM32CubeMX配置外設(shè)，調(diào)用ST數(shù)字電源固件庫（如PID調(diào)節(jié)、數(shù)字濾波算法）加速開發(fā)。

?三、擴(kuò)展功能與生態(tài)集成?

1. ?擴(kuò)展接口設(shè)計(jì)?
   • ?數(shù)字?jǐn)U展?：通過J11的32針連接器接入外部邏輯器件（如驅(qū)動(dòng)IC）。
   • ?模擬擴(kuò)展?：CN1/CN2提供14針模擬接口（ANLG1-30），支持傳感器信號(hào)接入或DAC輸出校準(zhǔn)。
2. ?生態(tài)系統(tǒng)支持?
   • ?STM32Cube生態(tài)?：兼容STM32CubeMonitor實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化工具，支持通過USB或UART上傳運(yùn)行日志。
   • ?快速原型驗(yàn)證?：板載3個(gè)用戶LED（D1-D3）和雙色調(diào)試LED（D6），簡化狀態(tài)指示邏輯開發(fā)。

?四、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?

• ?PCB布局?：高頻信號(hào)路徑（如HRTIM輸出）需匹配10pF電容（C18-C48）并縮短走線長度。
• ?電源濾波?：模擬部分（AVDD/AGND）與數(shù)字電源（VDD）需通過磁珠（L1/L2）隔離，避免耦合干擾。
• ?EMC防護(hù)?：所有MCU引腳均配備ESD保護(hù)芯片（IC1/IC2），建議在工業(yè)環(huán)境中增加TVS二極管。