Как да реализираме дизайна на импулсно захранване с интелигентно управление
Интелигентно захранване с дизайн на превключвателя за управление, само от контрола на изходната мощност има няколко метода за управление. Единият е, че едночиповият микрокомпютър извежда напрежение (чрез DA чип или режим PWM), което се използва като референтно напрежение на захранването. Този метод само заменя оригиналното референтно напрежение с едночипов микрокомпютър, а стойността на изходното напрежение на захранването може да бъде въведена с бутони. Микрокомпютърът с един чип не се присъединява към веригата за обратна връзка на захранването и веригата на захранването не се променя много. Този начин е най-лесният.
Второто е да се разшири AD на едночиповия микрокомпютър, непрекъснато да се открива изходното напрежение на захранването, да се регулира изходът на DA според разликата между изходното напрежение на захранването и зададената стойност, да се контролира PWM чип, и индиректно контролират работата на захранването. По този начин едночиповият микрокомпютър е добавен към веригата за обратна връзка на захранването, заменяйки оригиналната връзка за сравнение и усилване, а програмата на едночиповия микрокомпютър трябва да приеме по-сложен PID алгоритъм. Третото е да се разшири AD на едночиповия микрокомпютър, непрекъснато да се открива изходното напрежение на захранването и да се извеждат PWM вълни според разликата между изходното напрежение на захранването и зададената стойност и директно да се контролира работата на захранването. По този начин едночиповият микрокомпютър се намесва най-много в работата на захранването.
Третият начин е най-задълбоченият интелигентен превключвател за управление на микрокомпютър с един чип, но също така има най-високи изисквания за микрокомпютър с един чип. Изисква се скоростта на работа на едночиповия микрокомпютър да е висока и той да може да извежда ШИМ вълна с достатъчно висока честота. Такъв микроконтролер очевидно е скъп. Скоростта на DSP едночиповия микрокомпютър е достатъчно висока, но текущата цена също е много висока. Като се има предвид цената, той представлява голяма част от разходите за захранване, така че не е подходящ за употреба. Сред евтините едночипови микрокомпютри, серията AVR е най-бързата и има PWM изход, който може да се има предвид. Въпреки това, работната честота на едночиповия микрокомпютър AVR все още не е достатъчно висока и той почти не може да се използва. Нека конкретно изчислим на какво ниво AVR микроконтролерът може директно да управлява импулсното захранване.
В микроконтролера AVR тактовата честота е до 16MHz. Ако разделителната способност на ШИМ е 10 бита, тогава честотата на вълната на ШИМ, т.е. работната честота на импулсното захранване е 16000000/1024=15625 (Hz) и очевидно не е достатъчно за да работи импулсното захранване на тази честота (в звуковия диапазон). След това приемете разделителната способност на ШИМ като 9 бита и работната честота на превключващото захранване този път е 16000000/512=32768 (Hz), което може да се използва извън обхвата на аудио честотата, но все още има известно разстояние от работната честота на съвременните импулсни захранвания. Все пак трябва да се отбележи, че 9-битовата разделителна способност означава, че цикълът на включване-изключване на захранващата тръба може да бъде разделен на 512 части. Що се отнася до включването, ако приемем, че работният цикъл е 0,5, той може да бъде разделен само на 256 части. Като се има предвид нелинейната връзка между ширината на импулса и изхода на захранването, той трябва да бъде сгънат поне наполовина, тоест изходът на захранването може да се контролира само до 1/128 най-много, независимо от промяната на товара или промяната на захранващото напрежение, степента на управление може да достигне тази точка само докато. Също така имайте предвид, че има само една PWM вълна, както е описано по-горе, което е работа с един край. Ако се изисква работа с натискане и издърпване (включително полумост), са необходими две PWM вълни и гореспоменатата точност на управление ще бъде намалена наполовина и може да се контролира само до около 1/64.
Може да отговори на изискванията за използване на източници на енергия с ниско търсене, като например зареждане на батерията, но не е достатъчно за източници на енергия, които изискват висока точност на изхода. За да обобщим, микроконтролерът AVR може да се използва само неохотно като пряко ШИМ управление. Въпреки това, вторият метод за контрол на дизайна на интелигентния контролен превключвател, изброен по-горе, т.е. микрокомпютърът с един чип регулира изхода на DA, контролира PWM чипа и индиректно контролира работата на захранването, но няма толкова висока изисквания за едночиповия микрокомпютър, а едночиповият микрокомпютър от серия 51 е компетентен. Цената на MCU от серия 51 все още е по-ниска от тази на AVR. Недостатъкът на дизайна на интелигентния контролен превключвател е, че динамичната реакция не е достатъчна. Предимството е, че дизайнът е гъвкав, като защита и комуникация, комбинация от едночипови и PWM чипове. Също така е трудно да се постигне едноциклен контрол. Така че мисля, че едночиповият микрокомпютър може да извърши някои гъвкави аналогови настройки и има ШИМ чип, който да свърши част от работата зад него. Виждал съм статия, използваща CPLD плюс микроконтролер за контрол.
Всички знаем, че цената на CPLD и трудността на разработката в никакъв случай не са сравними с тези на едночиповите микрокомпютри, така че защо той прави това? Причината е, както каза авторът, защото ширината на ШИМ на едночиповия микрокомпютър е малка, което води до ниска точност, която не може да отговори на изискванията на системата. Авторът също така каза, че в тези случаи прилагането на извънчипова PWM схема несъмнено е идеален избор. Той избра CPLD чип за реализиране на ШИМ. Предлагам: все още използвайте оригиналния контролен чип на импулсното захранване, за да го реализирате. Цената не само е ниска, но също така е лесно да се внедрят защитни функции като откриване на ток в един цикъл. Не се нуждаем от цифрово управление заради самото цифрово управление. Горното е дизайнът на интелигентния превключвател за управление, моля приятели да участват в дискусията и да ме коригират.
