تجزیه و تحلیل چند حالت کنترلی میکروکامپیوتر تک تراشه کنترل کننده منبع تغذیه سوئیچینگ

تجزیه و تحلیل چند حالت کنترلی میکروکامپیوتر تک تراشه کنترل کننده منبع تغذیه سوئیچینگ

یکی این است که میکروکامپیوتر تک تراشه یک ولتاژ (از طریق تراشه DA یا حالت PWM) خروجی می دهد که به عنوان ولتاژ مرجع منبع تغذیه استفاده می شود. این روش تنها ولتاژ مرجع اصلی را با یک میکرو کامپیوتر تک تراشه جایگزین می کند و مقدار ولتاژ خروجی منبع تغذیه را می توان با دکمه ها وارد کرد. میکرو کامپیوتر تک تراشه به حلقه بازخورد منبع تغذیه نمی پیوندد و مدار منبع تغذیه تغییر چندانی نمی کند. این راه ساده ترین است.

دوم گسترش AD میکروکامپیوتر تک تراشه، تشخیص مداوم ولتاژ خروجی منبع تغذیه، تنظیم خروجی DA با توجه به تفاوت بین ولتاژ خروجی منبع تغذیه و مقدار تنظیم شده، کنترل PWM تراشه، و به طور غیر مستقیم کار منبع تغذیه را کنترل می کند. به این ترتیب، میکروکامپیوتر تک تراشه به حلقه بازخورد منبع تغذیه اضافه شده است، و جایگزین لینک مقایسه و تقویت اصلی می شود و برنامه میکرو کامپیوتر تک تراشه نیاز به اتخاذ یک الگوریتم PID پیچیده تری دارد.

سوم گسترش AD میکروکامپیوتر تک تراشه، تشخیص مداوم ولتاژ خروجی منبع تغذیه و خروجی امواج PWM با توجه به تفاوت بین ولتاژ خروجی منبع تغذیه و مقدار تنظیم شده و کنترل مستقیم کار. منبع تغذیه به این ترتیب میکروکامپیوتر تک تراشه ای بیشترین دخالت را در کار منبع تغذیه دارد.

راه سوم کامل ترین منبع تغذیه سوئیچینگ کنترل میکروکامپیوتر تک تراشه است، اما همچنین دارای بالاترین نیازها برای میکروکامپیوتر تک تراشه است. لازم است که سرعت عملکرد میکروکامپیوتر تک تراشه سریع باشد و بتواند یک موج PWM با فرکانس کافی بالا تولید کند. چنین میکروکنترلری آشکارا گران است.

سرعت میکرو کامپیوتر تک تراشه DSP به اندازه کافی بالا است، اما قیمت فعلی نیز بالا است. از منظر هزینه، بخش زیادی از هزینه منبع تغذیه را به خود اختصاص می دهد، بنابراین برای استفاده مناسب نیست.

در میان میکروکامپیوترهای ارزان قیمت تک تراشه، سری AVR سریعترین و در هکتار است

s خروجی PWM، که می تواند در نظر گرفته شود. با این حال، فرکانس کاری میکروکامپیوتر تک تراشه AVR هنوز به اندازه کافی بالا نیست و به سختی می توان از آن استفاده کرد. بیایید به طور خاص محاسبه کنیم که میکروکنترلر AVR می تواند مستقیماً منبع تغذیه سوئیچینگ را کنترل کند.

در میکروکنترلر AVR فرکانس ساعت تا 16 مگاهرتز است. اگر وضوح PWM 10 بیت باشد، فرکانس موج PWM، یعنی فرکانس کاری منبع تغذیه سوئیچینگ 16000000/1024=15625 (هرتز) است و بدیهی است که برای منبع تغذیه سوئیچینگ کافی نیست. برای کار در این فرکانس (در محدوده صوتی). سپس رزولوشن PWM را 9 بیت در نظر بگیرید و فرکانس کاری منبع تغذیه سوئیچینگ این بار 16000000/512=32768 (هرتز) است که خارج از محدوده صوتی قابل استفاده است، اما هنوز فاصله مشخصی از فرکانس کاری منابع تغذیه سوئیچینگ مدرن.

با این حال، باید توجه داشت که وضوح بیت {{0}}به این معنی است که چرخه روشن و خاموش کردن لوله برق را می توان به 512 قسمت تقسیم کرد. تا جایی که به روشن شدن مربوط می شود، با فرض اینکه چرخه وظیفه 0.5 باشد، فقط می توان آن را به 256 قسمت تقسیم کرد. با در نظر گرفتن رابطه غیر خطی بین عرض پالس و خروجی منبع تغذیه، باید حداقل به نصف تا شود، یعنی خروجی منبع تغذیه را می توان حداکثر تا 1/128 کنترل کرد. صرف نظر از تغییر بار یا تغییر ولتاژ منبع تغذیه، درجه کنترل فقط می تواند تا آنجا پیش رود.

همچنین توجه داشته باشید که تنها یک موج PWM همانطور که در بالا توضیح داده شد وجود دارد که یک کار تک سر است. اگر عملیات فشار کش (از جمله نیم پل) مورد نیاز باشد، دو موج PWM مورد نیاز است و دقت کنترلی که در بالا ذکر شد نصف می شود و فقط تا حدود 1/64 قابل کنترل است. می‌تواند شرایط استفاده از منابع انرژی کم تقاضا مانند شارژ باتری را برآورده کند، اما برای منابع برقی که به دقت خروجی بالایی نیاز دارند کافی نیست.