Hogyan valósítsuk meg az intelligens vezérlésű kapcsolóüzemű tápegység tervezését
Intelligens vezérlőkapcsoló tervezésű tápegység, a kimeneti teljesítmény szabályozásától kezdve számos szabályozási módszer létezik. Az egyik az, hogy az egychipes mikroszámítógép feszültséget ad ki (DA chipen vagy PWM módban), amelyet a tápegység referenciafeszültségeként használnak. Ez a módszer csak az eredeti referenciafeszültséget helyettesíti egychipes mikroszámítógéppel, a tápegység kimeneti feszültségértéke pedig gombokkal adható meg. Az egychipes mikroszámítógép nem csatlakozik a tápegység visszacsatoló hurokhoz, és a tápegység áramköre sem változik sokat. Ez a módszer a legegyszerűbb.
A második az egychipes mikroszámítógép AD-jének bővítése, a tápegység kimeneti feszültségének folyamatos észlelése, a DA kimenetének beállítása a tápegység kimeneti feszültsége és a beállított érték közötti különbségnek megfelelően, a PWM vezérlése chip, és közvetve szabályozza a tápegység működését. Ily módon az egychipes mikroszámítógép a tápegység visszacsatoló hurkába került, felváltva az eredeti összehasonlító és erősítő kapcsolatot, és az egychipes mikroszámítógép programjának egy bonyolultabb PID algoritmust kell átvennie. A harmadik az egychipes mikroszámítógép AD-jének bővítése, a tápegység kimeneti feszültségének folyamatos észlelése, és a PWM hullámok kimenete a tápegység kimeneti feszültsége és a beállított érték különbsége szerint, valamint a munka közvetlen vezérlése. a tápegységről. Ilyen módon az egychipes mikroszámítógép avatkozik be leginkább a tápegység működésébe.
A harmadik út a legalaposabb egychipes mikroszámítógép vezérlésű intelligens vezérlőkapcsoló, de ez támasztja a legmagasabb követelményeket is az egychipes mikroszámítógéppel szemben. Az szükséges, hogy az egychipes mikroszámítógép gyors működési sebessége legyen, és kellően magas frekvenciájú PWM hullámot tudjon kiadni. Egy ilyen mikrokontroller nyilván drága. A DSP egychipes mikroszámítógép sebessége elég nagy, de a jelenlegi ára is nagyon magas. Az önköltséget tekintve az áramellátás költségének nagy hányadát teszi ki, ezért használatra alkalmatlan. Az olcsó egychipes mikroszámítógépek közül az AVR sorozat a leggyorsabb és PWM kimenettel rendelkezik, ami szóba jöhet. Az AVR egychipes mikroszámítógép működési frekvenciája azonban még mindig nem elég magas, és alig használható. Konkrétan számoljuk ki, hogy az AVR mikrokontroller milyen szinten tudja közvetlenül vezérelni a kapcsolóüzemű tápegységet.
Az AVR mikrokontrollerben az órajel 16 MHz-ig terjed. Ha a PWM felbontás 10 bit, akkor a PWM hullám frekvenciája, vagyis a kapcsolóüzemű tápegység működési frekvenciája 16000000/1024=15625 (Hz), és ez nyilván nem elég hogy a kapcsolóüzemű tápegység ezen a frekvencián működjön (hangtartományban). Ezután vegyük a PWM felbontást 9 bitesnek, és a kapcsolóüzemű tápegység működési frekvenciája ezúttal 16000000/512=32768 (Hz), ami a hangfrekvencia tartományon kívül is használható, de még mindig van egy bizonyos távolság a modern kapcsolóüzemű tápegységek működési frekvenciája. Meg kell azonban jegyezni, hogy a 9-bitfelbontás azt jelenti, hogy a tápcső be- és kikapcsolási ciklusa 512 részre osztható. Ami a bekapcsolást illeti, feltéve, hogy a munkaciklus 0,5, csak 256 részre osztható. Figyelembe véve az impulzusszélesség és a táp kimeneti teljesítménye közötti nemlineáris összefüggést, azt legalább félbe kell hajtani, vagyis a tápegység teljesítménye legfeljebb 1/128-ra szabályozható, a terhelés változásától vagy a tápfeszültség változásától függetlenül a szabályozás mértéke csak addig érheti el ezt a pontot. Vegye figyelembe azt is, hogy a fent leírtak szerint csak egy PWM hullám létezik, amely egyvégű munka. Ha push-pull működésre van szükség (beleértve a félhidat is), akkor két PWM hullám szükséges, és a fent említett vezérlési pontosság felére csökken, és csak körülbelül 1/64-ig vezérelhető.
Meg tudja felelni az alacsony igényű áramforrások, például az akkumulátortöltés használati követelményeinek, de nem elegendő a nagy kimeneti pontosságot igénylő áramforrásokhoz. Összefoglalva, az AVR mikrokontroller csak nem szívesen használható közvetlen PWM vezérlésre. Azonban a fent felsorolt második intelligens vezérlőkapcsoló tervezési vezérlési módszer, vagyis az egychipes mikroszámítógép szabályozza a DA kimenetét, vezérli a PWM chipet, és közvetve vezérli a tápegység munkáját, de nincs ilyen magas. követelményeknek az egychipes mikroszámítógépre, az 51-es sorozatú egychipes mikroszámítógép pedig kompetens. Az 51-es sorozatú MCU ára még mindig alacsonyabb, mint az AVR-é. Az intelligens vezérlőkapcsoló-konstrukció hátránya, hogy a dinamikus reakció nem elegendő. Előnye, hogy a kialakítás rugalmas, mint például a védelem és a kommunikáció, az egychipes és a pwm chipek kombinációja. Az egyciklusos szabályozást is nehéz elérni. Tehát úgy gondolom, hogy az egychipes mikroszámítógép képes néhány rugalmas analóg beállítást elvégezni, és mögötte van egy pwm chip, amely elvégzi a munkát. Láttam egy cikket, amely CPLD plusz mikrokontrollert használ a vezérléshez.
Mindannyian tudjuk, hogy a CPLD ára és a fejlesztés nehézsége semmiképpen sem hasonlítható össze az egychipes mikroszámítógépekéivel, akkor miért teszi ezt? Az ok, ahogy a szerző is elmondta, az egychipes mikroszámítógép PWM szélessége kicsi, ami alacsony precizitást eredményez, ami nem felel meg a rendszer követelményeinek. A szerző azt is elmondta, hogy ezekben az esetekben a chipen kívüli PWM áramkör alkalmazása kétségtelenül ideális választás. A CPLD chipet választotta a PWM megvalósításához. Javaslom: továbbra is használja a kapcsolóüzemű tápegység eredeti vezérlőchipjét a megvalósításhoz. Nem csak az ár alacsony, hanem könnyen megvalósítható olyan védelmi funkciók is, mint az egyciklusos áramérzékelés. Nincs szükségünk digitális vezérlésre a digitális vezérlés miatt. A fenti az intelligens vezérlőkapcsoló kialakítása, kérem barátait, hogy vegyenek részt a vitában és javítsanak ki.
