Įvadas į kelis vieno lusto mikrokompiuterio valdomo perjungimo maitinimo šaltinio valdymo metodus
Šioje versijoje buvo paskelbta daugybė straipsnių apie mikrovaldiklį, kontroliuojamą perjungimo maitinimo šaltinį, ir diskusijos buvo intensyvios. Norėčiau pasinaudoti šia proga ir pasidalyti savo nuomonėmis.
Yra keletas valdymo būdų, skirtų mikrovaldiklio valdomo perjungimo maitinimo šaltinio galios valdymui.
Viena yra tai, kad mikrovaldiklis išleidžia įtampą (naudojant DA lustą arba PWM metodą) kaip energijos šaltinio atskaitos įtampą. Šis metodas pakeičia tik pradinę atskaitos įtampą mikrovaldikliu, kuris gali įvesti maitinimo šaltinio išėjimo įtampos vertę per mygtukus. Mikrovaldiklis prie maitinimo šaltinio neprideda grįžtamojo ryšio kilpos, o maitinimo grandinė nebuvo modifikuota. Šis metodas yra paprasčiausias.
Antrasis yra išplėsti mikrovaldiklio AD, nuolat aptikti maitinimo šaltinio išėjimo įtampą, sureguliuoti DA išėjimą, remdamiesi skirtumu tarp maitinimo išėjimo įtampos ir nustatytos vertės, kontroliuoti PWM lustą ir netiesiogiai valdyti maitinimo šaltinį. Šis metodas pridėjo mikrovaldiklį prie maitinimo šaltinio grįžtamojo ryšio kilpos, pakeisdama originalią amplifikacijos jungtį. Mikrovaldiklio programa turi naudoti sudėtingesnį PID algoritmą.
Trečiasis yra išplėsti mikrovaldiklio AD, nuolat aptikti maitinimo šaltinio išėjimo įtampą ir išėjimo PWM bangas, atsižvelgiant į skirtumą tarp maitinimo išėjimo įtampos ir nustatytos vertės, tiesiogiai kontroliuojant maitinimo šaltinį. Šis metodas apima labiausiai mikrovaldiklio intervenciją į maitinimo šaltinį.
Trečiasis metodas yra pats kruopščiausias mikrovaldiklio valdomas perjungimo maitinimo šaltinis, tačiau jis taip pat turi aukščiausius mikrovaldiklio reikalavimus. Reikalauti, kad mikrovaldiklis turėtų greitą skaičiavimo greitį ir sugebėtų išvesti PWM bangas, kurių dažnis yra pakankamai didelis. Tokie mikrovaldikliai yra akivaizdžiai brangūs.
DSP pagrįsti mikrovaldikliai turi didelį greitį, tačiau dabartinės jų kainos taip pat yra aukštos. Žvelgiant iš išlaidų perspektyvos, jie sudaro per daug energijos tiekimo sąnaudų ir nėra tinkami naudoti.
Tarp nebrangių mikrovaldiklių AVR serija yra greičiausia ir turi PWM išvestį, į kurią galima atsižvelgti. Tačiau AVR mikrovaldiklio veikimo dažnis vis dar nėra pakankamai aukštas, jis gali būti naudojamas tik nenoriai. Išsamiai apskaičiuokime, kokį lygį galima pasiekti tiesiogiai valdant perjungimo maitinimo šaltinį naudojant AVR mikrovaldiklį.
AVR mikrovaldikliuose aukščiausias laikrodžio dažnis yra 16MHz. Jei PWM skiriamoji geba yra 10 bitų, tada PWM bangos dažnis, kuris yra perjungimo maitinimo šaltinio veikimo dažnis, yra 16000000/1024=15625 (Hz). Akivaizdu, kad perjungimo maitinimo šaltinis nėra pakankamas, kad būtų galima veikti tokiu dažniu (garso diapazone). Taigi, kai PWM skiriamoji geba yra 9 bitai, šio perjungimo maitinimo šaltinio veikimo dažnis yra 16000000/512=32768 (Hz), kuris yra už garso diapazono ribų ir gali būti naudojamas, tačiau vis dar yra tam tikras atstumas nuo šiuolaikinio perjungimo energijos tiekimo veikimo dažnio.
