Analiza mai multor metode de control pentru sursa de alimentare cu comutare controlată cu un singur cip
Există mai multe metode de control pentru controlul puterii de ieșire a unei surse de alimentare cu comutare controlată de microcomputer cu un singur cip.
Una este că microcontrolerul emite o tensiune (prin cip DA sau modul PWM), care este folosită ca tensiune de referință pentru sursa de alimentare. Această metodă înlocuiește doar tensiunea de referință originală cu un microcontroler, care poate introduce valoarea tensiunii de ieșire a sursei de alimentare cu un buton. Microcontrolerul nu adaugă o buclă de feedback a sursei de alimentare și nu există modificări la circuitul de alimentare. Această metodă este cea mai simplă.
Al doilea este de a extinde AD al microcontrolerului, detectând continuu tensiunea de ieșire a sursei de alimentare, ajustând ieșirea DA pe baza diferenței dintre tensiunea de ieșire a sursei de alimentare și valoarea setată, controlând cipul PWM și controlând indirect funcționarea sursei de alimentare. În acest fel, microcontrolerul a fost adăugat la bucla de feedback a sursei de alimentare, înlocuind legătura originală de amplificare. Programul de microcontroler trebuie să utilizeze un algoritm PID mai complex.
Al treilea este de a extinde AD al microcontrolerului, detectând continuu tensiunea de ieșire a sursei de alimentare și emitând unde PWM pe baza diferenței dintre tensiunea de ieșire a sursei de alimentare și valoarea setată, controlând direct funcționarea sursei de alimentare. . În acest fel, microcontrolerul este cel mai implicat în funcționarea sursei de alimentare.
A treia metodă este cea mai completă sursă de alimentare a comutatorului de control al microcomputerului cu un singur cip, dar cerințele pentru microcontrolerele cu un singur cip sunt, de asemenea, cele mai ridicate. Microcontrolerul trebuie să aibă viteză de calcul rapidă și să poată scoate unde PWM de o frecvență suficient de mare. Astfel de microcontrolere sunt evident scumpe.
Viteza microcontrolerelor bazate pe DSP este suficient de mare, dar și prețul actual este foarte mare. Din perspectiva costurilor, proporția costului energiei este prea mare pentru a fi adoptată.
Dintre microcontrolerele cu costuri reduse, seria AVR este cea mai rapidă și are ieșire PWM, care poate fi luată în considerare pentru adoptare. Cu toate acestea, frecvența de lucru a microcontrolerului AVR nu este încă suficient de mare și poate fi utilizată doar fără tragere de inimă. Mai jos, vom calcula nivelul la care microcontrolerul AVR poate controla direct funcționarea sursei de alimentare comutatoare.
În microcontrolerul AVR, frecvența maximă de ceas este de 16MHz. Dacă rezoluția PWM este de 10 biți, atunci frecvența undei PWM, cunoscută și ca frecvența de funcționare a sursei de alimentare cu comutare, este 16000000/1024=15625 (Hz). Evident, nu este suficient ca sursa de comutare să funcționeze la această frecvență (în intervalul audio). Deci, luând rezoluția PWM ca 9 biți, frecvența de lucru a sursei de alimentare comutatoare de această dată este 16000000/512=32768 (Hz), care poate fi utilizat în afara intervalului audio, dar există încă o anumită distanță de la frecvența de lucru a surselor de alimentare cu comutare moderne.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că rezoluția de {{0}}biți înseamnă că în timpul ciclului de oprire a tranzistorului de putere, acesta poate fi împărțit în 512 părți. Numai în ceea ce privește conducerea, presupunând un ciclu de lucru de 0,5, acesta poate fi împărțit doar în 256 de părți. Având în vedere că lățimea impulsului nu este liniar legată de ieșirea sursei de alimentare, este necesar să se facă cel puțin încă o pliere. Cu alte cuvinte, puterea de ieșire poate fi controlată doar la 1/128 cel mult, indiferent de schimbările de sarcină sau de modificările tensiunii rețelei, gradul de control poate ajunge doar în acest punct.
