Ознайомлення з кількома методами керування однокристальним керованим імпульсним джерелом живлення
Перший полягає в тому, що мікроконтролер видає напругу (через мікросхему DA чи режим ШІМ), яка використовується як опорна напруга для джерела живлення. Цей метод лише замінює вихідну опорну напругу мікроконтролером, який може вводити значення вихідної напруги джерела живлення за допомогою кнопки. Мікроконтролер не додає контуру зворотного зв'язку джерела живлення, і в ланцюзі живлення немає змін. Цей спосіб найпростіший.
Другий - розширити AD мікроконтролера, безперервно виявляючи вихідну напругу джерела живлення, регулюючи вихід DA на основі різниці між вихідною напругою джерела живлення та встановленим значенням, керуючи чіпом ШІМ і опосередковано керуючи роботою джерела живлення. Таким чином, мікроконтролер був доданий до контуру зворотного зв’язку джерела живлення, замінивши вихідну лінію підсилення. Програма мікроконтролера повинна використовувати більш складний алгоритм ПІД.
По-третє, це розширення AD мікроконтролера, безперервне визначення вихідної напруги джерела живлення та виведення хвиль ШІМ на основі різниці між вихідною напругою джерела живлення та встановленим значенням, безпосередньо керуючи роботою джерела живлення. . Таким чином мікроконтролер бере найбільшу участь у роботі джерела живлення.
Третій спосіб - найбільш ретельний однокристальний мікрокомп'ютер управління живленням комутатора, але вимоги до однокристальних мікроконтролерів також найвищі. Мікроконтролер повинен мати високу швидкість обчислень і бути здатним виводити хвилі ШІМ достатньо високої частоти. Такі мікроконтролери явно дорогі.
Швидкість мікроконтролерів на основі DSP досить висока, але поточна ціна також дуже висока. З точки зору витрат частка вартості електроенергії є занадто великою, щоб прийняти її.
Серед недорогих мікроконтролерів серія AVR є найшвидшою та має вихід ШІМ, який можна розглядати для прийняття. Однак робоча частота мікроконтролера AVR ще недостатньо висока і використовувати його можна неохоче. Нижче ми розрахуємо рівень, до якого мікроконтролер AVR може безпосередньо керувати роботою імпульсного джерела живлення.
У мікроконтролері AVR максимальна тактова частота становить 16 МГц. Якщо роздільна здатність ШІМ становить 10 біт, то частота хвилі ШІМ, також відома як робоча частота імпульсного джерела живлення, становить 16000000/1024=15625 (Гц). Очевидно, недостатньо для роботи імпульсного джерела живлення на цій частоті (в межах звукового діапазону). Отже, взявши роздільну здатність ШІМ як 9 біт, робоча частота імпульсного джерела живлення цього разу становить 16000000/512=32768 (Гц), що може використовуватися за межами звукового діапазону, але все ще є певна відстань від робоча частота сучасних імпульсних джерел живлення.
Однак слід зазначити, що роздільна здатність {{0}} бітів означає, що під час циклу вимкнення силового транзистора його можна розділити на 512 частин. Лише з точки зору провідності, припускаючи робочий цикл 0,5, його можна розділити лише на 256 частин. З огляду на те, що ширина імпульсу не залежить лінійно від потужності джерела живлення, необхідно зробити хоча б ще один раз. Іншими словами, вихідну потужність можна контролювати лише до 1/128 максимум, незалежно від змін навантаження або змін напруги в мережі, ступінь контролю може досягати лише цієї точки.
Також зауважте, що існує лише одна хвиля ШІМ, згадана вище, яка працює на одному кінці. Якщо потрібне двотактне керування (включаючи напівмост), потрібні дві хвилі ШІМ, а зазначену вище точність керування потрібно зменшити вдвічі, що можна контролювати лише приблизно до 1/64. Для джерел живлення з низькими вимогами, такими як заряджання батареї, він може відповідати вимогам щодо використання, але для джерел живлення, які вимагають високої точності вихідного сигналу, цього недостатньо.
