Analýza niekoľkých režimov riadenia jednočipového mikropočítača riadiaceho spínaný zdroj napájania
Jedným z nich je, že jednočipový mikropočítač vydáva napätie (cez DA čip alebo režim PWM), ktoré sa používa ako referenčné napätie napájacieho zdroja. Táto metóda iba nahrádza pôvodné referenčné napätie jednočipovým mikropočítačom a hodnotu výstupného napätia napájacieho zdroja je možné zadať pomocou tlačidiel. Jednočipový mikropočítač sa nezapája do spätnoväzbovej slučky napájacieho zdroja a obvod napájania sa príliš nemení. Tento spôsob je najjednoduchší.
Druhým je rozšírenie AD jednočipového mikropočítača, priebežná detekcia výstupného napätia zdroja, úprava výstupu DA podľa rozdielu medzi výstupným napätím zdroja a nastavenou hodnotou, ovládanie PWM. čip a nepriamo riadia prácu napájacieho zdroja. Týmto spôsobom bol jednočipový mikropočítač pridaný do spätnoväzbovej slučky napájacieho zdroja, ktorý nahradil pôvodné porovnávacie a zosilňovacie prepojenie, a program jednočipového mikropočítača musí prijať komplikovanejší PID algoritmus.
Tretím je rozšírenie AD jednočipového mikropočítača, nepretržitá detekcia výstupného napätia napájacieho zdroja a výstup PWM vĺn podľa rozdielu medzi výstupným napätím napájacieho zdroja a nastavenou hodnotou a priame riadenie práce. napájacieho zdroja. Jednočipový mikropočítač tak najviac zasahuje do práce napájania.
Tretím spôsobom je najdôkladnejší jednočipový mikropočítač riadiaci spínaný zdroj, no má aj najvyššie požiadavky na jednočipový mikropočítač. Vyžaduje sa, aby prevádzková rýchlosť jednočipového mikropočítača bola rýchla a aby mohol vydávať PWM vlnu s dostatočne vysokou frekvenciou. Takýto mikrokontrolér je samozrejme drahý.
Rýchlosť jednočipového mikropočítača DSP je dostatočne vysoká, no aj súčasná cena je vysoká. Z hľadiska nákladov tvorí veľkú časť nákladov na napájanie, preto nie je vhodný na použitie.
Medzi lacnými jednočipovými mikropočítačmi je séria AVR najrýchlejšia a ha
s PWM výstup, ktorý možno zvážiť. Pracovná frekvencia jednočipového mikropočítača AVR však stále nie je dostatočne vysoká a dá sa len ťažko využiť. Poďme si konkrétne vypočítať, na akej úrovni dokáže mikrokontrolér AVR priamo riadiť spínaný zdroj.
V mikrokontroléri AVR je taktovacia frekvencia až 16MHz. Ak je rozlíšenie PWM 10 bitov, potom frekvencia vlny PWM, teda pracovná frekvencia spínaného zdroja je 16000000/1024=15625 (Hz), a pre spínaný zdroj to zjavne nestačí. pracovať na tejto frekvencii (v audio rozsahu). Potom vezmite rozlíšenie PWM ako 9 bitov a pracovná frekvencia spínaného zdroja je tentoraz 16000000/512=32768 (Hz), čo je možné použiť mimo zvukového rozsahu, ale stále existuje určitá vzdialenosť od prevádzková frekvencia moderných spínaných zdrojov.
Je však potrebné poznamenať, že {{0}}bitové rozlíšenie znamená, že cyklus zapnutia a vypnutia výkonovej elektrónky sa dá rozdeliť na 512 častí. Čo sa týka zapnutia, za predpokladu, že pracovný cyklus je 0,5, sa dá rozdeliť len na 256 častí. Vzhľadom na nelineárny vzťah medzi šírkou impulzu a výstupom napájacieho zdroja je potrebné ho zložiť aspoň na polovicu, to znamená, že výstup napájacieho zdroja je možné ovládať maximálne na 1/128, bez ohľadu na zmenu záťaže alebo zmenu napájacieho napätia, stupeň ovládania môže ísť len tak ďaleko do.
Všimnite si tiež, že existuje iba jedna vlna PWM, ako je opísané vyššie, čo je práca s jedným koncom. Ak sa vyžaduje prevádzka push-pull (vrátane polovičného mostíka), sú potrebné dve vlny PWM a vyššie uvedená presnosť ovládania sa zníži na polovicu a možno ju ovládať len na približne 1/64. Môže spĺňať požiadavky na použitie pre zdroje energie s nízkou spotrebou, ako je nabíjanie batérie, ale nestačí pre zdroje energie, ktoré vyžadujú vysokú presnosť výstupu.
