Introducción a varios métodos de control de la fuente de alimentación de conmutación controlada por microcomputadores de chips individuales
Ha habido muchos artículos publicados en esta versión sobre las alimentaciones de conmutación controladas por microcontroladores, y el debate ha sido intenso. Me gustaría aprovechar esta oportunidad para compartir mis puntos de vista también.
Existen varios métodos de control para controlar la potencia de salida de una fuente de alimentación de conmutación controlada por microcontrolador.
Una es que el microcontrolador genera un voltaje (a través del método DA Chip o PWM) como el voltaje de referencia para la fuente de alimentación. Este método solo reemplaza el voltaje de referencia original con un microcontrolador, que puede ingresar el valor de voltaje de salida de la fuente de alimentación a través de los botones. El microcontrolador no agrega un circuito de retroalimentación a la fuente de alimentación, y el circuito de alimentación no se ha modificado. Este método es el más simple.
El segundo es expandir el anuncio del microcontrolador, detectar continuamente el voltaje de salida de la fuente de alimentación, ajustar la salida de DA en función de la diferencia entre el voltaje de salida de la fuente de alimentación y el valor establecido, controlar el chip PWM y controlar indirectamente la operación de la fuente de alimentación. Este método ha agregado un microcontrolador al circuito de retroalimentación de la fuente de alimentación, reemplazando el enlace de amplificación original. El programa de microcontroladores debe utilizar un algoritmo PID más complejo.
El tercero es expandir el anuncio del microcontrolador, detectar continuamente el voltaje de salida de la fuente de alimentación y las ondas PWM de salida en función de la diferencia entre el voltaje de salida de la fuente de alimentación y el valor establecido, controlando directamente la operación de la fuente de alimentación. Este método involucra la mayor intervención del microcontrolador en la operación de suministro de energía.
El tercer método es la fuente de alimentación de conmutación controlada por microcontrolador más completa, pero también tiene los requisitos más altos para el microcontrolador. Requiere que el microcontrolador tenga una velocidad informática rápida y pueda generar ondas PWM con una frecuencia suficientemente alta. Tales microcontroladores son obviamente caros.
Los microcontroladores basados en DSP tienen alta velocidad, pero sus precios actuales también son altos. Desde una perspectiva de costos, representan demasiado el costo del suministro de energía y no son adecuados para su uso.
Entre los microcontroladores de bajo costo, la serie AVR es la más rápida y tiene salida PWM, que puede considerarse para su uso. Pero la frecuencia de funcionamiento del microcontrolador AVR todavía no es lo suficientemente alta, solo se puede usar de mala gana. Calculemos en detalle qué nivel se puede lograr controlando directamente el funcionamiento de la fuente de alimentación de conmutación con un microcontrolador AVR.
En los microcontroladores AVR, la frecuencia de reloj más alta es de 16MHz. Si la resolución PWM es de 10 bits, entonces la frecuencia de la onda PWM, que es la frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación de conmutación, es 16000000/1024=15625 (Hz). Es obvio que la fuente de alimentación de conmutación no es suficiente para operar a esta frecuencia (dentro del rango de audio). Entonces, con una resolución PWM de 9 bits, la frecuencia de funcionamiento de esta fuente de alimentación de conmutación es 16000000/512=32768 (Hz), que está fuera del rango de audio y se puede usar, pero todavía hay una cierta distancia de la frecuencia de funcionamiento de los suministros de potencia de conmutación modernos.
