Analisi di diverse modalità di controllo del microcomputer a chip singolo che controlla l'alimentazione a commutazione
Uno è che il microcomputer a chip singolo emette una tensione (tramite chip DA o modalità PWM), che viene utilizzata come tensione di riferimento dell'alimentatore. Questo metodo sostituisce solo la tensione di riferimento originale con un microcomputer a chip singolo e il valore della tensione di uscita dell'alimentatore può essere immesso con i pulsanti. Il microcomputer a chip singolo non si unisce al circuito di feedback dell'alimentatore e il circuito di alimentazione non cambia molto. In questo modo è il più semplice.
Il secondo è espandere l'AD del microcomputer a chip singolo, rilevare continuamente la tensione di uscita dell'alimentatore, regolare l'uscita del DA in base alla differenza tra la tensione di uscita dell'alimentatore e il valore impostato, controllare il PWM chip e controlla indirettamente il lavoro dell'alimentatore. In questo modo, il microcomputer a chip singolo è stato aggiunto al circuito di retroazione dell'alimentatore, sostituendo il collegamento di confronto e amplificazione originale, e il programma del microcomputer a chip singolo deve adottare un algoritmo PID più complicato.
Il terzo è espandere l'AD del microcomputer a chip singolo, rilevare continuamente la tensione di uscita dell'alimentatore e emettere onde PWM in base alla differenza tra la tensione di uscita dell'alimentatore e il valore impostato e controllare direttamente il lavoro dell'alimentatore. In questo modo, il microcomputer a chip singolo interviene maggiormente nel lavoro di alimentazione.
La terza via è l'alimentatore switching di controllo del microcomputer a chip singolo più completo, ma ha anche i requisiti più elevati per il microcomputer a chip singolo. È necessario che la velocità operativa del microcomputer a chip singolo sia elevata e possa emettere un'onda PWM con una frequenza sufficientemente elevata. Un tale microcontrollore è ovviamente costoso.
La velocità del microcomputer a chip singolo DSP è abbastanza elevata, ma anche il prezzo attuale è elevato. Dal punto di vista del costo, rappresenta un'ampia percentuale del costo dell'alimentazione, quindi non è adatto all'uso.
Tra i microcomputer a chip singolo economici, la serie AVR è la più veloce e ha
s uscita PWM, che può essere considerata. Tuttavia, la frequenza operativa del microcomputer a chip singolo AVR non è ancora abbastanza elevata e può essere utilizzata solo a malapena. Calcoliamo specificamente quale livello il microcontrollore AVR può controllare direttamente l'alimentatore switching.
Nel microcontrollore AVR, la frequenza di clock è fino a 16 MHz. Se la risoluzione PWM è di 10 bit, la frequenza dell'onda PWM, ovvero la frequenza operativa dell'alimentatore switching è 16000000/1024=15625 (Hz), e ovviamente non è sufficiente per l'alimentatore switching lavorare a questa frequenza (nella gamma audio). Quindi prendi la risoluzione PWM come 9 bit e la frequenza operativa dell'alimentatore a commutazione questa volta è 16000000/512=32768 (Hz), che può essere utilizzata al di fuori della gamma audio, ma c'è ancora una certa distanza dal frequenza operativa dei moderni alimentatori a commutazione.
Tuttavia, va notato che la risoluzione di {{0}}bit significa che il ciclo di accensione-spegnimento della valvola di potenza può essere diviso in 512 parti. Per quanto riguarda l'accensione, supponendo che il duty cycle sia 0,5, essa può essere suddivisa solo in 256 parti. Considerando la relazione non lineare tra l'ampiezza dell'impulso e l'uscita dell'alimentatore, deve essere piegato almeno a metà, vale a dire che l'uscita dell'alimentatore può essere controllata solo a 1/128 al massimo, indipendentemente dal cambiamento del carico o dal cambiamento della tensione di alimentazione, il grado di controllo può andare solo fino a quando.
Si noti inoltre che esiste solo un'onda PWM come descritto sopra, che è un lavoro single-ended. Se è richiesta l'operazione push-pull (incluso il mezzo ponte), sono necessarie due onde PWM e la precisione di controllo sopra menzionata sarà dimezzata e può essere controllata solo a circa 1/64. Può soddisfare i requisiti di utilizzo per fonti di alimentazione a bassa richiesta come la ricarica della batteria, ma non è sufficiente per fonti di alimentazione che richiedono un'elevata precisione di uscita.