Pengantar desain catu daya switching chip single
Metode kontrol utama catu daya mode sakelar adalah dengan menggunakan sirkuit modulasi lebar pulsa untuk mengeluarkan pulsa PWM, dan menggunakan regulator PID analog untuk modulasi lebar pulsa. Metode kontrol ini memiliki kesalahan tertentu dan sirkuit relatif kompleks. Artikel ini merancang mikrokontroler chip tunggal berkinerja tinggi sebagai inti kontrol untuk catu daya switching daya dengan berbagai tegangan output yang dapat disesuaikan terus menerus. Mikrokontroler secara langsung menghasilkan gelombang PWM dan melakukan kontrol digital pada sirkuit utama catu daya switching. Sirkuitnya sederhana dan kuat.
1. Prinsip dan keseluruhan desain sistem catu daya DC DC
1.1 Prinsip Sistem
Sistem catu daya DC DC ini terdiri dari dua bagian: sirkuit utama catu daya switching dan sirkuit kontrol. Sirkuit utama terutama memproses energi listrik, sedangkan sirkuit kontrol terutama memproses sinyal listrik. Umpan balik negatif digunakan untuk membentuk sistem kontrol otomatis. Catu daya switching mengadopsi metode kontrol PWM, dan penyimpangan diperoleh dengan membandingkan kuantitas dan kuantitas umpan balik yang diberikan. Output PWM dikendalikan oleh regulator PID digital untuk mengontrol output catu daya switching. Di antara mereka, regulasi PID dan output PWM keduanya dikendalikan oleh perangkat lunak menggunakan sistem mikrokontroler.
1.2 Desain sistem secara keseluruhan
Bagian perangkat keras dari sistem ini terdiri dari sirkuit input dan output dan penyaringan, bagian konversi daya, sirkuit penggerak, sistem mikrokontroler, dan sirkuit tambahan. Gambar 1 menunjukkan diagram struktural catu daya DC yang dikendalikan oleh mikrokontroler.
Dari Gambar 1, dapat dilihat bahwa 5 0 Hz, daya AC 220V disaring oleh filter grid untuk menghilangkan gangguan dari grid, dan kemudian memasukkan filter penyearah input untuk perbaikan dan penyaringan, mengubahnya menjadi sinyal tegangan DC. Sinyal DC dikonversi menjadi sinyal AC frekuensi tinggi melalui sirkuit konversi daya, dan sinyal AC frekuensi tinggi kemudian dikonversi menjadi output tegangan DC melalui rectification output dan sirkuit penyaringan [1]. Sirkuit kontrol mengadopsi metode modulasi lebar pulsa PWM, dan sinyal kontrol PWM dengan lebar pulsa yang dapat disesuaikan yang dihasilkan oleh mikrokontroler diproses oleh sirkuit penggerak untuk mendorong sirkuit konversi daya agar berfungsi. Menggunakan saluran konversi ADC berkecepatan tinggi dari mikrokontroler untuk mengumpulkan tegangan output secara berkala, dan membandingkannya dengan nilai yang diharapkan, penyesuaian PID dilakukan berdasarkan kesalahannya. Sirkuit akuisisi tegangan mewujudkan akuisisi tegangan DC V0 dan mencocokkannya dengan kisaran tegangan input analog dari konverter A/D. Jika terjadi kesalahan tegangan berlebih, arus berlebih, dan sirkuit pendek dalam catu daya switching, sirkuit perlindungan memainkan peran protektif untuk catu daya dan beban. Catu daya tambahan menyediakan daya DC untuk sirkuit kontrol, sirkuit penggerak, dll.
