Εισαγωγή σε διάφορες μεθόδους ελέγχου του τροφοδοτικού με ελεγχόμενη μεταγωγή ενός μικροτσίπ
Το ένα είναι ότι ο μικροελεγκτής εξάγει μια τάση (μέσω τσιπ DA ή λειτουργίας PWM), η οποία χρησιμοποιείται ως τάση αναφοράς για το τροφοδοτικό. Αυτή η μέθοδος αντικαθιστά μόνο την αρχική τάση αναφοράς με έναν μικροελεγκτή, ο οποίος μπορεί να εισάγει την τιμή της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού με ένα κουμπί. Ο μικροελεγκτής δεν προσθέτει βρόχο ανάδρασης του τροφοδοτικού και δεν υπάρχουν αλλαγές στο κύκλωμα ισχύος. Αυτή η μέθοδος είναι η απλούστερη.
Το δεύτερο είναι η επέκταση του AD του μικροελεγκτή, ανιχνεύοντας συνεχώς την τάση εξόδου του τροφοδοτικού, ρυθμίζοντας την έξοδο του DA με βάση τη διαφορά μεταξύ της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού και της καθορισμένης τιμής, ελέγχοντας το τσιπ PWM και τον έμμεσο έλεγχο της λειτουργίας του τροφοδοτικού. Με αυτόν τον τρόπο, ο μικροελεγκτής έχει προστεθεί στον βρόχο ανάδρασης του τροφοδοτικού, αντικαθιστώντας τον αρχικό σύνδεσμο ενίσχυσης. Το πρόγραμμα μικροελεγκτή πρέπει να χρησιμοποιεί έναν πιο περίπλοκο αλγόριθμο PID.
Το τρίτο είναι η επέκταση του AD του μικροελεγκτή, ανιχνεύοντας συνεχώς την τάση εξόδου του τροφοδοτικού και εξάγοντας κύματα PWM με βάση τη διαφορά μεταξύ της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού και της καθορισμένης τιμής, ελέγχοντας άμεσα τη λειτουργία του τροφοδοτικού . Με αυτόν τον τρόπο, ο μικροελεγκτής συμμετέχει περισσότερο στη λειτουργία τροφοδοσίας.
Η τρίτη μέθοδος είναι η πιο ενδελεχής τροφοδοσία με διακόπτη ελέγχου μικροϋπολογιστή ενός τσιπ, αλλά οι απαιτήσεις για μικροελεγκτές μονού τσιπ είναι επίσης οι υψηλότερες. Ο μικροελεγκτής απαιτείται να έχει γρήγορη υπολογιστική ταχύτητα και να μπορεί να εξάγει κύματα PWM επαρκώς υψηλής συχνότητας. Τέτοιοι μικροελεγκτές είναι προφανώς ακριβοί.
Η ταχύτητα των μικροελεγκτών που βασίζονται στο DSP είναι αρκετά υψηλή, αλλά η τρέχουσα τιμή είναι επίσης πολύ υψηλή. Από την άποψη του κόστους, το ποσοστό του κόστους ισχύος είναι πολύ μεγάλο για να υιοθετηθεί.
Μεταξύ των μικροελεγκτών χαμηλού κόστους, η σειρά AVR είναι η ταχύτερη και έχει έξοδο PWM, η οποία μπορεί να εξεταστεί για υιοθέτηση. Ωστόσο, η συχνότητα λειτουργίας του μικροελεγκτή AVR εξακολουθεί να μην είναι αρκετά υψηλή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο απρόθυμα. Παρακάτω, θα υπολογίσουμε το επίπεδο στο οποίο ο μικροελεγκτής AVR μπορεί να ελέγξει απευθείας τη λειτουργία του τροφοδοτικού μεταγωγής.
Στον μικροελεγκτή AVR, η μέγιστη συχνότητα ρολογιού είναι 16 MHz. Εάν η ανάλυση PWM είναι 10 bit, τότε η συχνότητα του κύματος PWM, γνωστή και ως συχνότητα λειτουργίας του τροφοδοτικού μεταγωγής, είναι 16000000/1024=15625 (Hz). Προφανώς δεν αρκεί το τροφοδοτικό μεταγωγής να λειτουργεί σε αυτή τη συχνότητα (εντός του εύρους ήχου). Έτσι, λαμβάνοντας την ανάλυση PWM ως 9 bit, η συχνότητα λειτουργίας του τροφοδοτικού μεταγωγής αυτή τη φορά είναι 16000000/512=32768 (Hz), η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί εκτός του εύρους ήχου, αλλά υπάρχει ακόμα μια ορισμένη απόσταση από το συχνότητα λειτουργίας σύγχρονων τροφοδοτικών μεταγωγής.
Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η ανάλυση {{0}}bit σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια του κύκλου ενεργοποίησης του τρανζίστορ ισχύος, μπορεί να χωριστεί σε 512 μέρη. Όσον αφορά μόνο την αγωγιμότητα, υποθέτοντας έναν κύκλο λειτουργίας 0,5, μπορεί να χωριστεί μόνο σε 256 μέρη. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το πλάτος του παλμού δεν σχετίζεται γραμμικά με την έξοδο του τροφοδοτικού, είναι απαραίτητο να γίνει τουλάχιστον ένα ακόμη διπλό. Με άλλα λόγια, η ισχύς εξόδου μπορεί να ελεγχθεί μόνο στο 1/128 το πολύ, ανεξάρτητα από τις αλλαγές φορτίου ή τις αλλαγές τάσης δικτύου, ο βαθμός ελέγχου μπορεί να φτάσει μόνο σε αυτό το σημείο.
Σημειώστε επίσης ότι υπάρχει μόνο ένα κύμα PWM που αναφέρεται παραπάνω, το οποίο λειτουργεί σε ένα μόνο άκρο. Εάν απαιτείται λειτουργία push pull (συμπεριλαμβανομένης της μισής γέφυρας), απαιτούνται δύο κύματα PWM και η παραπάνω ακρίβεια ελέγχου πρέπει να μειωθεί στο μισό, η οποία μπορεί να ελεγχθεί μόνο στο 1/64 περίπου. Για τροφοδοτικά με χαμηλές απαιτήσεις, όπως η φόρτιση της μπαταρίας, μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις χρήσης, αλλά για τροφοδοτικά που απαιτούν υψηλή ακρίβεια εξόδου, αυτό δεν αρκεί.
