Számos szabályozási módszer elemzése egylapkás vezérlésű kapcsolóüzemű tápegységhez
Számos szabályozási módszer létezik az egychipes mikroszámítógép által vezérelt kapcsolóüzemű tápegység teljesítményének szabályozására.
Az egyik az, hogy a mikrokontroller feszültséget ad ki (DA chipen vagy PWM módban), amelyet a tápegység referenciafeszültségeként használnak. Ez a módszer csak az eredeti referenciafeszültséget helyettesíti mikrokontrollerrel, amely gombbal tudja megadni a tápegység kimeneti feszültség értékét. A mikrokontroller nem ad hozzá visszacsatoló hurkot a tápegységhez, és nincs változás az áramkörben. Ez a módszer a legegyszerűbb.
A második a mikrokontroller AD-jének bővítése, a tápegység kimeneti feszültségének folyamatos érzékelése, a DA kimenetének beállítása a tápegység kimeneti feszültsége és a beállított érték különbsége alapján, a PWM chip vezérlése, ill. közvetve szabályozza a tápegység működését. Ily módon a mikrokontroller a tápegység visszacsatoló hurkába került, az eredeti erősítő linket helyettesítve. A mikrokontroller programnak bonyolultabb PID algoritmust kell használnia.
A harmadik a mikrokontroller AD-jének bővítése, folyamatosan érzékelve a táp kimeneti feszültségét, és a táp kimeneti feszültsége és a beállított érték különbsége alapján PWM hullámokat adva ki, közvetlenül vezérelve a tápegység működését. . Így a mikrokontroller leginkább a tápegység működésében vesz részt.
A harmadik módszer a legalaposabb egychipes mikroszámítógép vezérlőkapcsolós tápellátás, de az egychipes mikrokontrollerekkel szemben támasztott követelmények is a legmagasabbak. A mikrokontrollernek nagy számítási sebességgel kell rendelkeznie, és képesnek kell lennie kellően magas frekvenciájú PWM hullámok kibocsátására. Az ilyen mikrokontrollerek nyilvánvalóan drágák.
A DSP alapú mikrokontrollerek sebessége elég magas, de a jelenlegi ára is nagyon magas. Költség szempontjából az energiaköltség aránya túl nagy ahhoz, hogy elfogadjuk.
Az olcsó mikrokontrollerek közül az AVR sorozat a leggyorsabb és PWM kimenettel rendelkezik, ami megfontolható az átvételre. Az AVR mikrokontroller működési frekvenciája azonban még mindig nem elég magas, és csak vonakodva használható. Az alábbiakban kiszámoljuk, hogy az AVR mikrokontroller milyen szintig tudja közvetlenül vezérelni a kapcsolóüzemű tápegység működését.
Az AVR mikrokontrollerben a maximális órajel 16 MHz. Ha a PWM felbontás 10 bit, akkor a PWM hullám frekvenciája, más néven a kapcsolóüzemű tápegység működési frekvenciája 16000000/1024=15625 (Hz). Nyilvánvalóan nem elég, ha a kapcsolóüzemű tápegység ezen a frekvencián (hangtartományon belül) működik. Tehát, ha a PWM felbontást 9 bitesnek vesszük, a kapcsolóüzemű tápegység működési frekvenciája ezúttal 16000000/512=32768 (Hz), ami a hangtartományon kívül is használható, de van egy bizonyos távolság a modern kapcsolóüzemű tápegységek működési frekvenciája.
Meg kell azonban jegyezni, hogy a {{0}}bit felbontás azt jelenti, hogy a teljesítménytranzisztor kikapcsolási ciklusa alatt 512 részre osztható. Önmagában a vezetés szempontjából, 0,5-ös munkaciklust feltételezve, csak 256 részre osztható. Tekintettel arra, hogy az impulzus szélessége nem lineárisan kapcsolódik a tápegység kimenetéhez, legalább még egyszer szükséges hajtani. Vagyis a kimenő teljesítményt legfeljebb 1/128-ra lehet szabályozni, függetlenül a terhelés változásától vagy a hálózati feszültség változásától, a szabályozás mértéke csak ezt a pontot érheti el.
