Πώς να πραγματοποιήσετε τη σχεδίαση ενός έξυπνου τροφοδοτικού ελέγχου μεταγωγής
Έξυπνο τροφοδοτικό σχεδίασης διακόπτη ελέγχου, από τον έλεγχο μόνο της ισχύος εξόδου, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι ελέγχου. Το ένα είναι ότι ο μικροϋπολογιστής ενός τσιπ εξάγει μια τάση (μέσω τσιπ DA ή λειτουργίας PWM), η οποία χρησιμοποιείται ως τάση αναφοράς του τροφοδοτικού. Αυτή η μέθοδος αντικαθιστά μόνο την αρχική τάση αναφοράς με έναν μικροϋπολογιστή ενός τσιπ και η τιμή της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού μπορεί να εισαχθεί με κουμπιά. Ο μικροϋπολογιστής ενός τσιπ δεν ενώνει τον βρόχο ανάδρασης του τροφοδοτικού και το κύκλωμα τροφοδοσίας δεν αλλάζει πολύ. Αυτός ο τρόπος είναι ο πιο εύκολος.
Το δεύτερο είναι η επέκταση του AD του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ, η συνεχής ανίχνευση της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού, η προσαρμογή της εξόδου του DA σύμφωνα με τη διαφορά μεταξύ της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού και της καθορισμένης τιμής, ο έλεγχος του PWM τσιπ, και έμμεσα ελέγχουν την εργασία του τροφοδοτικού. Με αυτόν τον τρόπο, ο μικροϋπολογιστής ενός τσιπ έχει προστεθεί στον βρόχο ανάδρασης του τροφοδοτικού, αντικαθιστώντας την αρχική σύνδεση σύγκρισης και ενίσχυσης, και το πρόγραμμα του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ πρέπει να υιοθετήσει έναν πιο περίπλοκο αλγόριθμο PID. Το τρίτο είναι η επέκταση του AD του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ, η συνεχής ανίχνευση της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού και η έξοδος κυμάτων PWM σύμφωνα με τη διαφορά μεταξύ της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού και της καθορισμένης τιμής και ο άμεσος έλεγχος της εργασίας του τροφοδοτικού. Με αυτόν τον τρόπο, ο μικροϋπολογιστής ενός τσιπ παρεμβαίνει περισσότερο στην εργασία τροφοδοσίας.
Ο τρίτος τρόπος είναι ο πιο εμπεριστατωμένος έξυπνος διακόπτης ελέγχου μικροϋπολογιστή με ένα τσιπ, αλλά έχει επίσης τις υψηλότερες απαιτήσεις για τον μικροϋπολογιστή ενός τσιπ. Απαιτείται η ταχύτητα λειτουργίας του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ να είναι γρήγορη και να μπορεί να εξάγει ένα κύμα PWM με αρκετά υψηλή συχνότητα. Ένας τέτοιος μικροελεγκτής είναι προφανώς ακριβός. Η ταχύτητα του μικροϋπολογιστή με ένα chip DSP είναι αρκετά υψηλή, αλλά η τρέχουσα τιμή είναι επίσης πολύ υψηλή. Λαμβάνοντας υπόψη το κόστος, αντιπροσωπεύει ένα μεγάλο μέρος του κόστους παροχής ρεύματος, επομένως δεν είναι κατάλληλο για χρήση. Μεταξύ των φθηνών μικροϋπολογιστών ενός chip, η σειρά AVR είναι η ταχύτερη και έχει έξοδο PWM, κάτι που μπορεί να ληφθεί υπόψη. Ωστόσο, η συχνότητα λειτουργίας του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ AVR εξακολουθεί να μην είναι αρκετά υψηλή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ελάχιστα. Ας υπολογίσουμε συγκεκριμένα σε ποιο επίπεδο ο μικροελεγκτής AVR μπορεί να ελέγξει απευθείας την τροφοδοσία μεταγωγής.
Στον μικροελεγκτή AVR, η συχνότητα ρολογιού είναι έως και 16 MHz. Εάν η ανάλυση PWM είναι 10 bit, τότε η συχνότητα του κύματος PWM, δηλαδή η συχνότητα λειτουργίας του τροφοδοτικού μεταγωγής είναι 16000000/1024=15625 (Hz) και προφανώς δεν είναι αρκετή για να λειτουργεί το τροφοδοτικό μεταγωγής σε αυτή τη συχνότητα (στην περιοχή ήχου). Στη συνέχεια, πάρτε την ανάλυση PWM ως 9 bit και η συχνότητα λειτουργίας του τροφοδοτικού μεταγωγής αυτή τη φορά είναι 16000000/512=32768 (Hz), η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί εκτός του εύρους συχνοτήτων ήχου, αλλά υπάρχει ακόμα μια ορισμένη απόσταση από τη συχνότητα λειτουργίας των σύγχρονων τροφοδοτικών μεταγωγής. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η ανάλυση 9-bit σημαίνει ότι ο κύκλος ενεργοποίησης-απενεργοποίησης του σωλήνα τροφοδοσίας μπορεί να χωριστεί σε 512 μέρη. Όσον αφορά την ενεργοποίηση, αν υποτεθεί ότι ο κύκλος λειτουργίας είναι 0,5, μπορεί να χωριστεί μόνο σε 256 μέρη. Λαμβάνοντας υπόψη τη μη γραμμική σχέση μεταξύ του πλάτους του παλμού και της εξόδου του τροφοδοτικού, πρέπει να διπλωθεί τουλάχιστον στο μισό, δηλαδή, η έξοδος του τροφοδοτικού μπορεί να ελεγχθεί μόνο στο 1/128 το πολύ. ανεξάρτητα από την αλλαγή του φορτίου ή την αλλαγή της τάσης τροφοδοσίας, ο βαθμός ελέγχου μπορεί να φτάσει σε αυτό το σημείο μόνο μέχρι. Σημειώστε επίσης ότι υπάρχει μόνο ένα κύμα PWM όπως περιγράφεται παραπάνω, το οποίο είναι έργο με ένα άκρο. Εάν απαιτείται λειτουργία push-pull (συμπεριλαμβανομένης της μισής γέφυρας), απαιτούνται δύο κύματα PWM και η προαναφερθείσα ακρίβεια ελέγχου θα μειωθεί στο μισό και μπορεί να ελεγχθεί μόνο στο 1/64 περίπου.
Μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις χρήσης για πηγές ενέργειας χαμηλής ζήτησης, όπως η φόρτιση της μπαταρίας, αλλά δεν αρκεί για πηγές ενέργειας που απαιτούν υψηλή ακρίβεια εξόδου. Συνοψίζοντας, ο μικροελεγκτής AVR μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο με απρόθυμα τρόπο με τον άμεσο έλεγχο PWM. Ωστόσο, η δεύτερη μέθοδος ελέγχου σχεδιασμού έξυπνου διακόπτη ελέγχου που αναφέρεται παραπάνω, δηλαδή, ο μικροϋπολογιστής ενός τσιπ προσαρμόζει την έξοδο του DA, ελέγχει το τσιπ PWM και ελέγχει έμμεσα την εργασία του τροφοδοτικού, αλλά δεν έχει τόσο υψηλή απαιτήσεις για τον μικροϋπολογιστή ενός τσιπ και ο μικροϋπολογιστής με ένα τσιπ της σειράς 51 είναι ικανός. Η τιμή της σειράς MCU 51 εξακολουθεί να είναι χαμηλότερη από αυτή του AVR. Το μειονέκτημα του έξυπνου σχεδιασμού του διακόπτη ελέγχου είναι ότι η δυναμική απόκριση δεν είναι αρκετή. Το πλεονέκτημα είναι ότι η σχεδίαση είναι ευέλικτη, όπως προστασία και επικοινωνία, ο συνδυασμός τσιπ single-chip και pwm. Είναι επίσης δύσκολο να επιτευχθεί έλεγχος ενός κύκλου. Επομένως, νομίζω ότι ο μικροϋπολογιστής ενός τσιπ μπορεί να ολοκληρώσει ορισμένες ευέλικτες αναλογικές ρυθμίσεις, και υπάρχει ένα τσιπ pwm για να ολοκληρώσει κάποια εργασία πίσω του. Έχω δει ένα άρθρο που χρησιμοποιεί μικροελεγκτή CPLD plus για έλεγχο.
Όλοι γνωρίζουμε ότι η τιμή του CPLD και η δυσκολία ανάπτυξης δεν είναι σε καμία περίπτωση συγκρίσιμα με αυτά των μικροϋπολογιστών ενός chip, οπότε γιατί το κάνει αυτό; Ο λόγος είναι όπως είπε ο συγγραφέας, επειδή το πλάτος PWM του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ είναι μικρό, με αποτέλεσμα χαμηλή ακρίβεια, η οποία δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις του συστήματος. Ο συγγραφέας είπε επίσης ότι σε αυτές τις περιπτώσεις, η εφαρμογή κυκλώματος PWM εκτός τσιπ είναι αναμφίβολα μια ιδανική επιλογή. Επέλεξε το τσιπ CPLD για να πραγματοποιήσει το PWM. Προτείνω: συνεχίστε να χρησιμοποιείτε το αρχικό τσιπ ελέγχου του τροφοδοτικού μεταγωγής για να το πραγματοποιήσετε. Όχι μόνο η τιμή είναι χαμηλή, αλλά είναι επίσης εύκολη η εφαρμογή λειτουργιών προστασίας όπως η ανίχνευση ρεύματος ενός κύκλου. Δεν χρειαζόμαστε ψηφιακό έλεγχο για χάρη του ψηφιακού ελέγχου. Το παραπάνω είναι ο σχεδιασμός του έξυπνου διακόπτη ελέγχου, παρακαλώ τους φίλους να συμμετάσχουν στη συζήτηση και να με διορθώσουν.
