Análise de vários modos de controle de fonte de alimentação chaveada de controle de microcomputador de chip único
Uma delas é que o microcomputador de chip único emite uma tensão (via chip DA ou modo PWM), que é usada como tensão de referência da fonte de alimentação. Este método substitui apenas a tensão de referência original por um microcomputador de chip único, e o valor da tensão de saída da fonte de alimentação pode ser inserido com botões. O microcomputador de chip único não se junta ao loop de feedback da fonte de alimentação e o circuito da fonte de alimentação não muda muito. Esta forma é a mais fácil.
A segunda é expandir o AD do microcomputador de chip único, detectar continuamente a tensão de saída da fonte de alimentação, ajustar a saída do DA de acordo com a diferença entre a tensão de saída da fonte de alimentação e o valor definido, controlar o PWM chip, e indiretamente controlar o trabalho da fonte de alimentação. Desta forma, o microcomputador de chip único foi adicionado ao loop de feedback da fonte de alimentação, substituindo o link original de comparação e amplificação, e o programa do microcomputador de chip único precisa adotar um algoritmo PID mais complicado.
O terceiro é expandir o AD do microcomputador de chip único, detectar continuamente a tensão de saída da fonte de alimentação e emitir ondas PWM de acordo com a diferença entre a tensão de saída da fonte de alimentação e o valor definido e controlar diretamente o trabalho da fonte de alimentação. Desta forma, o microcomputador de chip único intervém ao máximo no trabalho de alimentação.
A terceira maneira é a fonte de alimentação de comutação de controle de microcomputador de chip único mais completa, mas também possui os mais altos requisitos para o microcomputador de chip único. É necessário que a velocidade de operação do microcomputador de chip único seja rápida e possa produzir uma onda PWM com uma frequência suficientemente alta. Tal microcontrolador é obviamente caro.
A velocidade do microcomputador de chip único DSP é alta o suficiente, mas o preço atual também é alto. Do ponto de vista do custo, representa uma grande proporção do custo da fonte de alimentação, por isso não é adequado para uso.
Entre os microcomputadores baratos de chip único, a série AVR é a mais rápida e ha
s Saída PWM, que pode ser considerada. No entanto, a frequência operacional do microcomputador de chip único AVR ainda não é alta o suficiente e mal pode ser usada. Vamos calcular especificamente em que nível o microcontrolador AVR pode controlar diretamente a fonte de alimentação comutada.
No microcontrolador AVR, a frequência do relógio é de até 16MHz. Se a resolução PWM for de 10 bits, a frequência da onda PWM, ou seja, a frequência operacional da fonte de alimentação de comutação é 16000000/1024=15625 (Hz) e obviamente não é suficiente para a fonte de alimentação de comutação para trabalhar nesta frequência (na faixa de áudio). Em seguida, considere a resolução PWM como 9 bits e a frequência operacional da fonte de alimentação de comutação desta vez é 16000000/512=32768 (Hz), que pode ser usada fora da faixa de áudio, mas ainda há uma certa distância do frequência de operação de fontes de alimentação de comutação modernas.
No entanto, deve-se observar que a resolução de {{0}}bits significa que o ciclo liga-desliga do tubo de alimentação pode ser dividido em 512 partes. No que diz respeito ao acionamento, assumindo que o ciclo de trabalho seja 0,5, ele pode ser dividido apenas em 256 partes. Considerando a relação não linear entre a largura de pulso e a saída da fonte de alimentação, ela precisa ser dobrada pelo menos pela metade, ou seja, a saída da fonte de alimentação só pode ser controlada para 1/128 no máximo, independentemente da alteração da carga ou da alteração da tensão da fonte de alimentação, o grau de controle só pode ir até.
Observe também que há apenas uma onda PWM conforme descrito acima, que é um trabalho de terminação única. Se a operação push-pull (incluindo meia ponte) for necessária, duas ondas PWM serão necessárias e a precisão de controle mencionada acima será reduzida pela metade e só poderá ser controlada em cerca de 1/64. Ele pode atender aos requisitos de uso de fontes de energia de baixa demanda, como carregamento de bateria, mas não é suficiente para fontes de energia que exigem alta precisão de saída.
