基于辉芒微32位MCU(FT32_库函数开发)的高压包驱动模块（开源）

先放实物图。MCU型号为FT32F030K6AT7。该模块的控制功能比较少，其实一般的8位单片机已经足够用了。这里只是为了方便开源，所以选择32位用库函数开发。

再来几张运行时的图片。?

下面简述一下工作原理。

其实原理很简单，就是把直流电源经全桥逆变后输入变压器初级绕组。

驱动加入了一个纽子开关控制开关状态，以及一个电位器调节输出功率。

还有一个数码管用来显示输出强度，为什么说输出强度呢？因为这里它显示的不是功率，也不是电流。而是类似档位，比如范围设为0-100，显示100就表示全功率输出，显示50表示输出半功率。为什么不让它显示电流呢？会在下文解释。

开关打开时，数码管会开始3秒倒计时，然后才会输出高压，这样我们可以在高压输出前3秒再次确认环境及自身安全。

经测试，这个变压器全功率输出时电流为3A多，不到4A。4A电流对于该驱动模块是没有问题的。变压器参数如图，来自某宝商家的简介。

根据商家推荐，全桥逆变的频率为28kHz。

模块原理图如下。

?全桥就是两个半桥，所以这里用了两个半桥栅极驱动IC，单片机输出一对互补方波分别送到两个驱动IC，然后再去驱动全桥MOS管。

这里需要注意驱动IC的选型，为了方便，选择下桥输入为低电平有效的驱动IC，简单说就是，给它一个矩形波，它就能输出一对互补矩形波。这样的话单片机只用输出一对互补方波就可以了。

如果选择下图所示的驱动IC，那么需要给它一对互补方波，它才能输出一对互补方波，这样的话单片机就需要输出两对互补方波，这样增加了电路复杂程度。?

稳压部分使用了AMS1117-3.3来给单片机供电，所以整个模块的输入电压不能超过其耐压——18V，留有2V裕量，最大输入就定为16V；最低输入要保证栅极驱动IC能够正常工作，这里选用的IC需要使用6-20V范围内的电压，留有1V裕量，所以最低输入就定为7V。

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下面解释一下是如何实现调节输出功率的。

这里的全桥逆变电路肯定是不能用脉宽调制的，所以只能想别的办法，我这里使用的方法是控制全桥逆变的工作时间。

如果让它一直不停工作，那么就是全功率输出，如果让它工作1毫秒，然后停1毫秒，如此循环，那么它的工作时间与停止时间之比为1:1，故输出功率降低了一半。这其实类似于脉宽调制，假如周期为T，工作时间与周期之比看做占空比D，调节占空比即可调节输出功率。

波形图如下，单片机输出的矩形波占空比不变，但是让它输出一会，停一会，然后再输出，再停止。

所以第一种控制方法就是，首先确定一个合适的周期，通过采样电位器电压来设定占空比。

周期的设置可以比较随意，只要保证调节占空比时不要断弧即可。

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控制占空比的代码如下。

void Out_Ctrl(void)
{
	TIM_SetAutoreload(TIM6, I_Ctrl);
	TIM_SetCounter(TIM6, 0);
	TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update);	
	while(!TIM_GetFlagStatus(TIM6, TIM_FLAG_Update));
	Turn_Off();	
	
	TIM_SetAutoreload(TIM6, 20000-I_Ctrl);
	TIM_SetCounter(TIM6, 0);
	TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_FLAG_Update);
	while(!TIM_GetFlagStatus(TIM6, TIM_FLAG_Update));
	Turn_On();
}

?I_Ctrl为经过电位器电压转换而来的全局变量，把它设为定时器的自动重装载值，等到定时器更新标志置位，关闭方波输出，然后把（周期-I_Ctrl）再设为该定时器的自动重装载值，等到定时器更新标志置位，再开启方波输出。

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还有一种控制方法，那就是设定电流值，即全桥开始工作以后，开始对电流连续采样，当电流达到设定值，关闭全桥，等待一定时间再开启全桥。等待时间可以和工作时间相等，需要用一个定时器来计时。这里就不再详述了。

下图中的尖尖即电流波形，全桥导通时电流增加，关闭时电流下降，所以如果用数码管来显示电流的话，会是一个频繁来回波动的数字，参考价值不大，故我这里让数码管来显示输出强度。

变压器的输出除了可以拉弧，点火，我们还可以接倍压电路，用来制作离子发生器，接正倍压即正离子发生器，接负倍压即负离子发生器。

选择小一点的变压器，然后优化一下驱动板的尺寸（去掉数码管、电位器），我们自己也可以做像电蚊拍这类产品的驱动。

?如上图，如果要接倍压电路，红圈处有预留的焊盘，贴上一个10nF左右的电容，把变压器的次级地跳根线到黄圈处的焊盘即可。

结语：程序源码、原理图以及Gerber文件会上传，有需要的盆友可以下载，欢迎交流、讨论。