Analiza kilku trybów sterowania jednoukładowego mikrokomputera sterującego zasilaczem impulsowym
Jednym z nich jest to, że mikrokomputer jednoukładowy wyprowadza napięcie (przez układ DA lub tryb PWM), które jest używane jako napięcie odniesienia zasilacza. Ta metoda zastępuje tylko oryginalne napięcie odniesienia mikrokomputerem jednoukładowym, a wartość napięcia wyjściowego zasilacza można wprowadzić za pomocą przycisków. Mikrokomputer jednoukładowy nie włącza się do pętli sprzężenia zwrotnego zasilacza, a obwód zasilania niewiele się zmienia. Ten sposób jest najłatwiejszy.
Drugim jest rozszerzenie AD mikrokomputera jednoukładowego, ciągłe wykrywanie napięcia wyjściowego zasilacza, regulacja wyjścia DA zgodnie z różnicą między napięciem wyjściowym zasilacza a ustawioną wartością, sterowanie PWM chip i pośrednio kontrolować pracę zasilacza. W ten sposób mikrokomputer jednoukładowy został dodany do pętli sprzężenia zwrotnego zasilacza, zastępując oryginalne łącze porównania i wzmocnienia, a program mikrokomputera jednoukładowego musi przyjąć bardziej skomplikowany algorytm PID.
Trzecim jest rozszerzenie AD mikrokomputera jednoukładowego, ciągłe wykrywanie napięcia wyjściowego zasilacza i wyprowadzanie fal PWM zgodnie z różnicą między napięciem wyjściowym zasilacza a ustawioną wartością oraz bezpośrednie sterowanie pracą zasilania. W ten sposób mikrokomputer jednoukładowy najbardziej ingeruje w pracę zasilacza.
Trzeci sposób to najdokładniejszy jednoukładowy zasilacz do sterowania mikrokomputerem, ale ma również najwyższe wymagania dla mikrokomputera jednoukładowego. Wymagane jest, aby szybkość działania mikrokomputera jednoukładowego była duża i mogła wyprowadzać falę PWM o wystarczająco wysokiej częstotliwości. Taki mikrokontroler jest oczywiście drogi.
Szybkość mikrokomputera jednoukładowego DSP jest wystarczająco wysoka, ale obecna cena jest również wysoka. Z punktu widzenia kosztów stanowi dużą część kosztów zasilania, więc nie nadaje się do użytku.
Wśród tanich mikrokomputerów jednoukładowych seria AVR jest najszybsza i ha
s wyjście PWM, które można rozważyć. Jednak częstotliwość pracy jednoukładowego mikrokomputera AVR wciąż nie jest wystarczająco wysoka i można go ledwo używać. Obliczmy konkretnie, na jakim poziomie mikrokontroler AVR może bezpośrednio sterować zasilaczem impulsowym.
W mikrokontrolerze AVR częstotliwość taktowania wynosi do 16MHz. Jeśli rozdzielczość PWM wynosi 10 bitów, to częstotliwość fali PWM, czyli częstotliwość robocza zasilacza impulsowego wynosi 16000000/{3}} (Hz), i oczywiście nie jest wystarczająca dla zasilacza impulsowego pracować na tej częstotliwości (w zakresie audio). Następnie weź rozdzielczość PWM jako 9 bitów, a częstotliwość pracy zasilacza impulsowego tym razem wynosi 16000000/{6}} (Hz), co może być używane poza zakresem audio, ale nadal istnieje pewna odległość od częstotliwość pracy nowoczesnych zasilaczy impulsowych.
Należy jednak zauważyć, że rozdzielczość {{0}}bitów oznacza, że cykl włącz-wyłącz-wyłącz lampy mocy można podzielić na 512 części. Jeśli chodzi o włączenie, przy założeniu, że współczynnik wypełnienia wynosi 0,5, można go podzielić tylko na 256 części. Biorąc pod uwagę nieliniową zależność między szerokością impulsu a mocą wyjściową zasilacza, należy go złożyć co najmniej na pół, to znaczy moc wyjściową zasilacza można kontrolować maksymalnie do 1/128, niezależnie od zmiany obciążenia lub zmiany napięcia zasilania stopień kontroli może sięgać tylko do momentu.
Należy również zauważyć, że istnieje tylko jedna fala PWM, jak opisano powyżej, która jest pracą single-ended. Jeśli wymagana jest operacja push-pull (w tym półmostek), wymagane są dwie fale PWM, a wyżej wspomniana dokładność sterowania zostanie zmniejszona o połowę i można ją kontrolować tylko do około 1/64. Może spełniać wymagania użytkowe dla źródeł zasilania o niskim zapotrzebowaniu, takich jak ładowanie baterii, ale nie wystarcza dla źródeł zasilania, które wymagają wysokiej dokładności wyjściowej.
