Įvadas į kelis vieno lusto valdomo perjungiamojo maitinimo šaltinio valdymo metodus
Viena iš jų yra ta, kad mikrovaldiklis išveda įtampą (per DA lustą arba PWM režimą), kuri naudojama kaip maitinimo šaltinio atskaitos įtampa. Šis metodas tik pakeičia pradinę atskaitos įtampą mikrovaldikliu, kuris mygtuku gali įvesti maitinimo šaltinio išėjimo įtampos vertę. Mikrovaldiklis neprideda maitinimo šaltinio grįžtamojo ryšio kilpos ir nėra jokių maitinimo grandinės pakeitimų. Šis metodas yra pats paprasčiausias.
Antrasis yra išplėsti mikrovaldiklio AD, nuolat aptinkant maitinimo šaltinio išėjimo įtampą, reguliuojant DA išėjimą pagal skirtumą tarp maitinimo šaltinio išėjimo įtampos ir nustatytos vertės, valdant PWM lustą ir netiesiogiai valdantis maitinimo šaltinio veikimą. Tokiu būdu mikrovaldiklis buvo įtrauktas į maitinimo šaltinio grįžtamojo ryšio kilpą, pakeičiant originalią stiprinimo grandį. Mikrovaldiklio programai reikia naudoti sudėtingesnį PID algoritmą.
Trečiasis yra išplėsti mikrovaldiklio AD, nuolat aptinkant maitinimo šaltinio išėjimo įtampą ir išduodant PWM bangas pagal skirtumą tarp maitinimo šaltinio išėjimo įtampos ir nustatytos vertės, tiesiogiai valdant maitinimo šaltinio veikimą. . Tokiu būdu mikrovaldiklis labiausiai įtraukiamas į maitinimo šaltinio veikimą.
Trečiasis būdas – kruopščiausias vieno lusto mikrokompiuterio valdymo jungiklio maitinimo šaltinis, tačiau reikalavimai vieno lusto mikrovaldikliams taip pat yra aukščiausi. Mikrovaldiklis turi turėti greitą skaičiavimo greitį ir sugebėti išvesti pakankamai aukšto dažnio PWM bangas. Tokie mikrovaldikliai akivaizdžiai brangūs.
DSP pagrindu veikiančių mikrovaldiklių sparta pakankamai didelė, tačiau dabartinė kaina taip pat labai didelė. Sąnaudų požiūriu energijos sąnaudų dalis yra per didelė, kad ją būtų galima priimti.
Tarp pigių mikrovaldiklių AVR serija yra greičiausia ir turi PWM išvestį, kurią galima apsvarstyti. Tačiau AVR mikrovaldiklio darbo dažnis vis dar nėra pakankamai aukštas ir gali būti naudojamas tik nenoriai. Žemiau apskaičiuosime lygį, iki kurio AVR mikrovaldiklis gali tiesiogiai valdyti perjungimo maitinimo šaltinio veikimą.
AVR mikrovaldiklyje maksimalus laikrodžio dažnis yra 16MHz. Jei PWM skiriamoji geba yra 10 bitų, tai PWM bangos dažnis, dar žinomas kaip perjungiamojo maitinimo šaltinio veikimo dažnis, yra 16000000/1024=15625 (Hz). Akivaizdu, kad šiuo dažniu (garso diapazone) veikti perjungiamojo maitinimo šaltinio nepakanka. Taigi, imant PWM skiriamąją gebą kaip 9 bitus, perjungiamojo maitinimo šaltinio darbinis dažnis šį kartą yra 16000000/512=32768 (Hz), kurį galima naudoti už garso diapazono ribų, tačiau vis tiek yra tam tikras atstumas nuo šiuolaikinių perjungiamųjų maitinimo šaltinių darbinis dažnis.
Tačiau reikia pažymėti, kad {{0}}bitų skiriamoji geba reiškia, kad galios tranzistoriaus įjungimo išjungimo ciklo metu jį galima padalyti į 512 dalių. Vien laidumo požiūriu, darant prielaidą, kad darbo ciklas yra 0,5, jį galima padalyti tik į 256 dalis. Atsižvelgiant į tai, kad impulso plotis nėra tiesiškai susijęs su maitinimo šaltinio išvestimi, reikia dar bent vieną kartą sulenkti. Kitaip tariant, išėjimo galią galima valdyti tik iki 1/128, nepaisant apkrovos pokyčių ar tinklo įtampos pokyčių, valdymo laipsnis gali pasiekti tik šį tašką.
Taip pat atkreipkite dėmesį, kad yra tik viena aukščiau paminėta PWM banga, kuri veikia viename gale. Jei reikalingas stūmimo traukimo režimas (įskaitant pusę tilto), reikia dviejų PWM bangų, o aukščiau nurodytą valdymo tikslumą reikia sumažinti per pusę, kurį galima valdyti tik iki maždaug 1/64. Maitinimo šaltiniams, kuriems keliami nedideli reikalavimai, pavyzdžiui, akumuliatoriaus įkrovimas, jis gali atitikti naudojimo reikalavimus, tačiau maitinimo šaltiniams, kuriems reikalingas didelis išvesties tikslumas, to nepakanka.
