Bagaimana mewujudkan desain catu daya switching kontrol cerdas
Catu daya desain saklar kontrol cerdas, dari kontrol keluaran daya saja, ada beberapa metode kontrol. Salah satunya adalah mikrokomputer chip tunggal mengeluarkan tegangan (melalui chip DA atau mode PWM), yang digunakan sebagai tegangan referensi catu daya. Metode ini hanya menggantikan tegangan referensi asli dengan komputer mikro chip tunggal, dan nilai tegangan keluaran catu daya dapat dimasukkan dengan tombol. Komputer mikro chip tunggal tidak bergabung dengan loop umpan balik catu daya, dan rangkaian catu daya tidak banyak berubah. Cara ini adalah yang paling mudah.
Yang kedua adalah memperluas iklan dari komputer mikro chip tunggal, terus mendeteksi tegangan keluaran catu daya, menyesuaikan keluaran DA sesuai dengan perbedaan antara tegangan keluaran catu daya dan nilai yang ditetapkan, mengontrol PWM chip, dan secara tidak langsung mengontrol kerja catu daya. Dengan cara ini, komputer mikro chip tunggal telah ditambahkan ke loop umpan balik catu daya, menggantikan tautan perbandingan dan amplifikasi asli, dan program komputer mikro chip tunggal perlu mengadopsi algoritma PID yang lebih rumit. Yang ketiga adalah memperluas AD komputer mikro chip tunggal, terus mendeteksi tegangan keluaran catu daya, dan mengeluarkan gelombang PWM sesuai dengan perbedaan antara tegangan keluaran catu daya dan nilai yang ditetapkan, dan secara langsung mengontrol pekerjaan dari catu daya. Dengan cara ini, mikrokomputer chip tunggal paling banyak melakukan intervensi dalam pekerjaan catu daya.
Cara ketiga adalah saklar kendali cerdas kontrol komputer mikro chip tunggal yang paling menyeluruh, namun juga memiliki persyaratan tertinggi untuk komputer mikro chip tunggal. Kecepatan operasi komputer mikro chip tunggal harus cepat, dan dapat mengeluarkan gelombang PWM dengan frekuensi yang cukup tinggi. Mikrokontroler seperti itu jelas mahal. Kecepatan komputer mikro chip tunggal DSP cukup tinggi, namun harganya saat ini juga sangat tinggi. Mengingat biayanya, ini menyumbang sebagian besar biaya pasokan listrik, sehingga tidak layak untuk digunakan. Di antara mikrokomputer chip tunggal yang murah, seri AVR adalah yang tercepat dan memiliki output PWM, yang bisa dipertimbangkan. Namun frekuensi pengoperasian komputer mikro chip tunggal AVR masih belum cukup tinggi dan hanya dapat digunakan secara terbatas. Mari kita hitung secara spesifik pada level berapa mikrokontroler AVR dapat secara langsung mengontrol catu daya switching.
Pada mikrokontroler AVR, frekuensi clock mencapai 16MHz. Jika resolusi PWM adalah 10 bit, maka frekuensi gelombang PWM, yaitu frekuensi operasi catu daya switching, adalah 16000000/1024=15625 (Hz), dan itu jelas tidak cukup agar catu daya switching bekerja pada frekuensi ini (dalam rentang audio). Kemudian ambil resolusi PWM sebagai 9 bit, dan frekuensi operasi catu daya switching kali ini adalah 16000000/512=32768 (Hz), yang dapat digunakan di luar rentang frekuensi audio, tetapi masih ada jarak tertentu dari frekuensi operasi catu daya switching modern. Namun perlu diperhatikan bahwa resolusi bit 9-berarti siklus menghidupkan-mematikan tabung daya dapat dibagi menjadi 512 bagian. Sedangkan untuk turn-on dengan asumsi duty cycle 0,5 hanya dapat dibagi menjadi 256 bagian. Mengingat hubungan non-linier antara lebar pulsa dan keluaran catu daya, maka perlu dilipat setidaknya menjadi dua, artinya keluaran catu daya hanya dapat dikontrol paling banyak hingga 1/128, terlepas dari perubahan beban atau perubahan tegangan catu daya, tingkat kendali hanya dapat mencapai titik ini sampai. Perhatikan juga bahwa hanya ada satu gelombang PWM seperti dijelaskan di atas, yaitu pekerjaan ujung tunggal. Jika operasi dorong-tarik (termasuk setengah jembatan) diperlukan, diperlukan dua gelombang PWM, dan akurasi kontrol yang disebutkan di atas akan dikurangi setengahnya, dan hanya dapat dikontrol hingga sekitar 1/64.
Hal ini dapat memenuhi persyaratan penggunaan untuk sumber daya dengan permintaan rendah seperti pengisian baterai, namun tidak cukup untuk sumber daya yang memerlukan akurasi keluaran tinggi. Singkatnya, mikrokontroler AVR hanya dapat digunakan dengan enggan untuk kontrol PWM langsung. Namun, metode kontrol desain saklar kontrol cerdas kedua yang tercantum di atas, yaitu, mikrokomputer chip tunggal menyesuaikan output DA, mengontrol chip PWM, dan secara tidak langsung mengontrol kerja catu daya, tetapi tidak memiliki efek yang tinggi. persyaratan untuk komputer mikro chip tunggal, dan komputer mikro chip tunggal seri 51 kompeten. Harga MCU seri 51 masih lebih murah dibandingkan AVR. Kerugian dari desain sakelar kendali cerdas adalah respons dinamisnya saja tidak cukup. Keunggulannya adalah desainnya yang fleksibel, seperti proteksi dan komunikasi, kombinasi chip tunggal dan chip pwm. Juga sulit untuk mencapai pengendalian satu siklus. Jadi menurut saya komputer mikro chip tunggal dapat menyelesaikan beberapa pengaturan analog yang fleksibel, dan terdapat chip pwm untuk menyelesaikan beberapa pekerjaan di belakangnya. Saya pernah melihat artikel menggunakan CPLD plus mikrokontroler untuk kontrol.
Kita semua tahu bahwa harga CPLD dan kesulitan pengembangannya sama sekali tidak sebanding dengan mikrokomputer chip tunggal, lalu mengapa dia melakukan ini? Alasannya, seperti yang penulis katakan, karena lebar PWM pada mikrokomputer chip tunggal kecil sehingga menghasilkan presisi yang rendah sehingga tidak dapat memenuhi persyaratan sistem. Penulis juga mengatakan bahwa dalam kasus ini, penerapan rangkaian PWM off-chip tidak diragukan lagi merupakan pilihan ideal. Dia memilih chip CPLD untuk mewujudkan PWM. Saya menyarankan: tetap gunakan chip kontrol asli dari catu daya switching untuk mewujudkannya. Tidak hanya harganya yang murah, tetapi juga mudah untuk menerapkan fungsi perlindungan seperti deteksi arus satu siklus. Kita tidak memerlukan kontrol digital demi kontrol digital. Di atas adalah desain saklar kontrol cerdas, mohon teman-teman untuk berpartisipasi dalam diskusi dan koreksi saya.
