Cómo realizar el diseño de una fuente de alimentación conmutada de control inteligente
Fuente de alimentación con diseño de interruptor de control inteligente, solo desde el control de la salida de energía, existen varios métodos de control. Una es que la microcomputadora de un solo chip genera un voltaje (a través del chip DA o modo PWM), que se utiliza como voltaje de referencia de la fuente de alimentación. Este método solo reemplaza el voltaje de referencia original con una microcomputadora de un solo chip, y el valor del voltaje de salida de la fuente de alimentación se puede ingresar con botones. La microcomputadora de un solo chip no se une al circuito de retroalimentación de la fuente de alimentación y el circuito de alimentación no cambia mucho. Esta forma es la más fácil.
El segundo es expandir el AD del microordenador de un solo chip, detectar continuamente el voltaje de salida de la fuente de alimentación, ajustar la salida del DA de acuerdo con la diferencia entre el voltaje de salida de la fuente de alimentación y el valor establecido, controlar el PWM Chip y controla indirectamente el trabajo de la fuente de alimentación. De esta manera, el microordenador de un solo chip se ha agregado al circuito de retroalimentación de la fuente de alimentación, reemplazando el enlace de comparación y amplificación original, y el programa del microordenador de un solo chip debe adoptar un algoritmo PID más complicado. El tercero es expandir el AD del microordenador de un solo chip, detectar continuamente el voltaje de salida de la fuente de alimentación y emitir ondas PWM de acuerdo con la diferencia entre el voltaje de salida de la fuente de alimentación y el valor establecido, y controlar directamente el trabajo. de la fuente de alimentación. De esta manera, el microordenador de un solo chip es el que más interviene en el trabajo de suministro de energía.
La tercera forma es el interruptor de control inteligente de control de microcomputadora de un solo chip más completo, pero también tiene los requisitos más altos para la microcomputadora de un solo chip. Se requiere que la velocidad de funcionamiento de la microcomputadora de un solo chip sea rápida y que pueda generar una onda PWM con una frecuencia suficientemente alta. Un microcontrolador de este tipo es obviamente caro. La velocidad de la microcomputadora de un solo chip DSP es bastante alta, pero el precio actual también es muy alto. Teniendo en cuenta el coste, representa una gran proporción del coste del suministro de energía, por lo que no es adecuado para su uso. Entre las microcomputadoras económicas de un solo chip, la serie AVR es la más rápida y tiene salida PWM, lo cual se puede considerar. Sin embargo, la frecuencia de funcionamiento de la microcomputadora de un solo chip AVR todavía no es lo suficientemente alta y apenas se puede utilizar. Calculemos específicamente a qué nivel el microcontrolador AVR puede controlar directamente la fuente de alimentación conmutada.
En el microcontrolador AVR, la frecuencia del reloj es de hasta 16MHz. Si la resolución PWM es de 1 0 bits, entonces la frecuencia de la onda PWM, es decir, la frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada es 16000000/1024=15625 (Hz), y obviamente no es suficiente. para que la fuente de alimentación conmutada funcione a esta frecuencia (en el rango de audio). Luego, tome la resolución PWM como 9 bits y la frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada esta vez es 16000000/512=32768 (Hz), que se puede utilizar fuera del rango de frecuencia de audio, pero todavía hay una cierta distancia desde la frecuencia de funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas modernas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la resolución de 9-bits significa que el ciclo de encendido y apagado del tubo de alimentación se puede dividir en 512 partes. En lo que respecta al encendido, suponiendo que el ciclo de trabajo sea 0,5, solo se puede dividir en 256 partes. Teniendo en cuenta la relación no lineal entre el ancho del pulso y la salida de la fuente de alimentación, es necesario doblarla al menos a la mitad, es decir, la salida de la fuente de alimentación solo se puede controlar a 1/128 como máximo. independientemente del cambio de la carga o del cambio del voltaje de la fuente de alimentación, el grado de control solo puede alcanzar este punto hasta. También tenga en cuenta que solo hay una onda PWM como se describe anteriormente, que es un trabajo de un solo extremo. Si se requiere una operación push-pull (incluido medio puente), se requieren dos ondas PWM y la precisión del control mencionada anteriormente se reducirá a la mitad y solo se podrá controlar a aproximadamente 1/64.
Puede cumplir con los requisitos de uso de fuentes de energía de baja demanda, como la carga de baterías, pero no es suficiente para fuentes de energía que requieren una alta precisión de salida. En resumen, el microcontrolador AVR sólo puede utilizarse a regañadientes como control PWM directo. Sin embargo, el segundo método de control del diseño del interruptor de control inteligente mencionado anteriormente, es decir, la microcomputadora de un solo chip ajusta la salida del DA, controla el chip PWM y controla indirectamente el trabajo de la fuente de alimentación, pero no tiene un nivel tan alto. Requisitos para la microcomputadora de un solo chip, y la microcomputadora de un solo chip de la serie 51 es competente. El precio del MCU de la serie 51 sigue siendo más bajo que el del AVR. La desventaja del diseño de interruptor de control inteligente es que la respuesta dinámica no es suficiente. La ventaja es que el diseño es flexible, como protección y comunicación, la combinación de chips de un solo chip y pwm. También es difícil lograr un control de ciclo único. Entonces creo que la microcomputadora de un solo chip puede completar algunas configuraciones analógicas flexibles, y hay un chip pwm para completar algo de trabajo detrás. He visto un artículo que utiliza el microcontrolador CPLD plus para control.
Todos sabemos que el precio de CPLD y la dificultad de desarrollo no son de ninguna manera comparables a los de las microcomputadoras de un solo chip, entonces, ¿por qué hace esto? La razón es, como dijo el autor, que el ancho de PWM de la microcomputadora de un solo chip es pequeño, lo que da como resultado una baja precisión que no puede cumplir con los requisitos del sistema. El autor también dijo que en estos casos, la aplicación del circuito PWM fuera del chip es sin duda una opción ideal. Eligió el chip CPLD para realizar PWM. Sugiero: seguir utilizando el chip de control original de la fuente de alimentación conmutada para realizarlo. No solo el precio es bajo, sino que también es fácil implementar funciones de protección como la detección de corriente de ciclo único. No necesitamos el control digital por el simple hecho de controlarlo. Lo anterior es el diseño del interruptor de control inteligente. Por favor, amigos, participen en la discusión y me corrijan.
