Sterowanie mikrokontrolerem zasilacza impulsowego, analiza kilku trybów sterowania
Mikrokontrolerowe sterowanie zasilaczem impulsowym, począwszy od samego sterowania wyjściem zasilacza, może być kilka metod sterowania.
Jednym z nich jest to, że mikrokontroler wyprowadza napięcie (poprzez układ DA lub tryb PWM), które jest używane jako napięcie odniesienia zasilacza. W ten sposób jest tylko mikrokontroler zamiast pierwotnego napięcia odniesienia, klawiszem można wprowadzić wartość napięcia wyjściowego zasilacza, mikrokontroler nie wchodzi w pętlę sprzężenia zwrotnego zasilacza, w obwodzie zasilacza nie ma żadnego zmiany. Ten sposób jest najprostszy.
Po drugie, mikrokontroler rozszerza AD, stale wykrywając napięcie wyjściowe zasilacza, zgodnie z różnicą między napięciem wyjściowym zasilacza a ustawioną wartością, dostosowując moc wyjściową DA, kontrolując układ PWM i pośrednio kontrolując zasilanie. W ten sposób mikrokontroler został dodany do pętli sprzężenia zwrotnego zasilacza, zamiast pierwotnego porównania łącza wzmacniającego, program mikrokontrolera w celu wykorzystania bardziej złożonego algorytmu PID.
Trzeci to mikrokontroler rozszerzający AD, stale wykrywający napięcie wyjściowe zasilacza, zgodnie z napięciem wyjściowym zasilacza i różnicą między ustawioną wartością, wyjściową falą PWM, bezpośrednio sterującą zasilaczem. W ten sposób mikrokontroler ingeruje najbardziej w pracę zasilacza.
Trzeci sposób to najdokładniejszy zasilacz impulsowy do sterowania mikrokontrolerem, ale wymagania mikrokontrolera są również najwyższe. Wymagania dotyczące szybkości obliczeniowej mikrokontrolera i możliwości wyjścia fali PWM o wystarczająco wysokiej częstotliwości. Taki mikrokontroler jest oczywiście również drogi.
Szybkość mikrokontrolera klasy DSP jest wystarczająco wysoka, ale obecna cena jest również bardzo wysoka, ze względów kosztowych, stanowiących zbyt dużą część kosztów zasilacza, nie należy go stosować.
Można rozważyć tani mikrokontroler serii AVR, najszybszy, z wyjściem PWM. Jednak częstotliwość robocza mikrokontrolera AVR nadal nie jest wystarczająco wysoka, można ją ledwo wykorzystać. Tutaj specjalnie obliczamy, jaki poziom pracy zasilacza impulsowego może osiągnąć mikrokontroler AVR bezpośrednio sterujący.
Mikrokontroler AVR, najwyższa częstotliwość taktowania 16 MHz, jeśli rozdzielczość PWM wynosi 10- bitów, to częstotliwość fali PWM jest jednocześnie częstotliwością roboczą zasilacza impulsowego 16000000/1024=15625 (Hz), Praca zasilacza impulsowego na tej częstotliwości oczywiście nie wystarczy (w zakresie audio). Następnie weź rozdzielczość PWM wynoszącą 9 bitów, tym razem częstotliwość robocza zasilacza impulsowego wynosi 16000000/512=32768 (Hz), która może być używana poza zakresem audio, ale nadal istnieje pewna odległość od obszaru roboczego częstotliwość nowoczesnych zasilaczy impulsowych.
Należy jednak zaznaczyć, że rozdzielczość {{0}}bitowa oznacza, że przewodzenie lampy mocy – wyłączone w tym cyklu – można podzielić na 512 części, na samym przewodzeniu, przy założeniu współczynnika wypełnienia 0,5, można podzielić tylko na 256 części. Biorąc pod uwagę szerokość impulsu i moc wyjściową zasilacza nie jest zależnością liniową, potrzeba przynajmniej jeszcze jednego rabatu, czyli moc wyjściową zasilacza można regulować maksymalnie tylko do 1/128, niezależnie od tego, czy zmienia się obciążenie, czy sieć zmienia się napięcie zasilania, stopień kontroli może być tylko do tego momentu.
Należy również zauważyć, że istnieje tylko jedna fala PWM opisana powyżej, która jest single-ended. Jeśli chcesz pracować w trybie push-pull (w tym półmostek), to potrzebujesz dwóch fal PWM, powyższą dokładność sterowania należy zmniejszyć o połowę, można sterować tylko do około 1/64 zasilania, nie wymaga dużego poziomu ładowanie, takie jak akumulatory, może spełnić wymagania użytkowania, ale w przypadku wymagań dokładności wyjściowej zasilacza jest wyższa, to nie wystarczy.
