Introducción al diseño de la fuente de alimentación de conmutación de CC de chip único
El principal método de control de la fuente de alimentación del modo de interruptor es utilizar el circuito integrado de modulación de ancho de pulso para emitir pulsos PWM de salida y usar regulador de PID analógico para la modulación de ancho de pulso. Este método de control tiene ciertos errores y el circuito es relativamente complejo. Este artículo diseña un microcontrolador de chip único de alto rendimiento como núcleo de control para una fuente de alimentación de encendido con una amplia gama de voltaje de salida ajustable continuamente ajustable. El microcontrolador genera directamente las ondas PWM y realiza el control digital en el circuito principal de la fuente de alimentación de conmutación. El circuito es simple y potente.
1. Principio y diseño general del sistema de fuente de alimentación de potencia DC
1.1 Principio del sistema
Este sistema de fuente de alimentación de CC de potencia consta de dos partes: el circuito principal de la fuente de alimentación de conmutación y el circuito de control. El circuito principal procesa principalmente energía eléctrica, mientras que el circuito de control procesa principalmente señales eléctricas. La retroalimentación negativa se utiliza para formar un sistema de control automático. La fuente de alimentación de conmutación adopta el método de control PWM, y la desviación se obtiene comparando la cantidad dada y la cantidad de retroalimentación. La salida PWM está controlada por un regulador PID digital para controlar la salida de la fuente de alimentación de conmutación. Entre ellos, la regulación PID y la salida de PWM están controlados por software utilizando un sistema de microcontroladores.
1.2 Diseño general del sistema
La parte del hardware del sistema consiste en circuitos de rectificación y filtrado de entrada y salida, piezas de conversión de potencia, circuitos de accionamiento, sistemas de microcontroladores y circuitos auxiliares. La Figura 1 muestra el diagrama estructural de una fuente de alimentación de CC controlada por un microcontrolador.
De la Figura 1, se puede ver que el filtro de cuadrícula 5 0 Hz, 220V, se filtra mediante el filtro de la cuadrícula para eliminar la interferencia de la cuadrícula, y luego ingresa el filtro de rectificador de entrada para la rectificación y el filtrado, convirtiéndolo en una señal de voltaje de CC. La señal DC se convierte en una señal de CA de alta frecuencia a través de un circuito de conversión de potencia, y la señal de CA de alta frecuencia se convierte en una salida de voltaje de CC a través de un circuito de rectificación y filtrado de salida [1]. El circuito de control adopta el método de modulación de ancho de pulso PWM, y la señal de control PWM con el ancho de pulso ajustable generado por el microcontrolador es procesada por el circuito de conducción para impulsar el circuito de conversión de potencia a funcionar. Usando un canal de conversión ADC de alta velocidad de un microcontrolador para recolectar el voltaje de salida a intervalos regulares, y compararlo con el valor esperado, el ajuste PID se lleva a cabo en función de su error. El circuito de adquisición de voltaje se da cuenta de la adquisición del voltaje de CC V0 y lo coincide con el rango de voltaje de entrada analógico del convertidor A/D. En caso de falla de sobretensión, sobrecorriente y cortocircuito en la fuente de alimentación de conmutación, el circuito de protección juega un papel protector para la fuente de alimentación y la carga. La fuente de alimentación auxiliar proporciona alimentación de CC para circuitos de control, circuitos de transmisión, etc.
