Pengantar Beberapa Metode Kontrol Catu Daya Switching Terkendali Singlechip
Salah satunya adalah mikrokontroler mengeluarkan tegangan (melalui chip DA atau mode PWM), yang digunakan sebagai tegangan referensi untuk catu daya. Cara ini hanya menggantikan tegangan referensi asli dengan mikrokontroler yang dapat menginput nilai tegangan keluaran catu daya dengan sebuah tombol. Mikrokontroler tidak menambahkan loop umpan balik ke catu daya, dan tidak ada perubahan pada rangkaian daya. Cara ini adalah yang paling sederhana.
Yang kedua adalah memperluas AD mikrokontroler, terus mendeteksi tegangan keluaran catu daya, mengatur keluaran DA berdasarkan selisih antara tegangan keluaran catu daya dan nilai yang ditetapkan, mengendalikan chip PWM, dan secara tidak langsung mengendalikan pengoperasian catu daya. Dengan cara ini, mikrokontroler telah ditambahkan ke loop umpan balik catu daya, menggantikan tautan amplifikasi asli. Program mikrokontroler perlu menggunakan algoritma PID yang lebih kompleks.
Yang ketiga adalah memperluas AD mikrokontroler, terus mendeteksi tegangan keluaran catu daya, dan mengeluarkan gelombang PWM berdasarkan perbedaan antara tegangan keluaran catu daya dan nilai yang ditetapkan, secara langsung mengontrol pengoperasian catu daya. . Dengan cara ini, mikrokontroler paling terlibat dalam pengoperasian catu daya.
Metode ketiga adalah catu daya sakelar kontrol mikrokomputer chip tunggal yang paling menyeluruh, tetapi persyaratan untuk mikrokontroler chip tunggal juga paling tinggi. Mikrokontroler dituntut memiliki kecepatan komputasi yang cepat dan mampu mengeluarkan gelombang PWM dengan frekuensi yang cukup tinggi. Mikrokontroler seperti itu jelas mahal.
Kecepatan mikrokontroler berbasis DSP cukup tinggi, namun harganya saat ini juga sangat tinggi. Dari sudut pandang biaya, proporsi biaya listrik terlalu besar untuk diadopsi.
Di antara mikrokontroler berbiaya rendah, seri AVR adalah yang tercepat dan memiliki keluaran PWM, yang dapat dipertimbangkan untuk diadopsi. Namun frekuensi kerja mikrokontroler AVR masih belum cukup tinggi dan hanya dapat digunakan dengan enggan. Di bawah ini, kami akan menghitung tingkat dimana mikrokontroler AVR dapat secara langsung mengontrol pengoperasian catu daya switching.
Pada mikrokontroler AVR, frekuensi clock maksimum adalah 16MHz. Jika resolusi PWM adalah 10 bit, maka frekuensi gelombang PWM, yang juga dikenal sebagai frekuensi operasi catu daya switching, adalah 16000000/1024=15625 (Hz). Jelas tidak cukup bagi catu daya switching untuk beroperasi pada frekuensi ini (dalam jangkauan audio). Jadi, dengan mengambil resolusi PWM sebesar 9 bit, frekuensi kerja catu daya switching kali ini adalah 16000000/512=32768 (Hz), yang dapat digunakan di luar jangkauan audio, namun masih ada jarak tertentu dari frekuensi kerja catu daya switching modern.
Namun, harus dicatat bahwa resolusi bit {{0}} berarti bahwa selama siklus mati transistor daya, dapat dibagi menjadi 512 bagian. Dari segi konduksi saja, dengan asumsi duty cycle 0,5 hanya dapat dibagi menjadi 256 bagian. Mengingat lebar pulsa tidak berhubungan linier dengan keluaran catu daya, maka perlu dilakukan minimal satu kali lipat lagi. Dengan kata lain, keluaran daya paling banyak hanya dapat dikontrol hingga 1/128, terlepas dari perubahan beban atau perubahan tegangan jaringan, tingkat kendali hanya dapat mencapai titik ini.
Perhatikan juga bahwa hanya ada satu gelombang PWM yang disebutkan di atas, yang beroperasi pada satu ujung. Jika operasi dorong tarik (termasuk setengah jembatan) diperlukan, diperlukan dua gelombang PWM, dan akurasi kontrol di atas perlu dikurangi setengahnya, yang hanya dapat dikontrol hingga sekitar 1/64. Untuk catu daya dengan kebutuhan rendah, seperti pengisian baterai, dapat memenuhi persyaratan penggunaan, namun untuk catu daya yang memerlukan akurasi keluaran tinggi, hal tersebut tidak cukup.
