단일 칩 제어 스위칭 전원 공급 장치에 대한 여러 제어 방법 분석
단일 칩 마이크로컴퓨터 제어 스위칭 전원 공급 장치의 전원 출력을 제어하는 몇 가지 제어 방법이 있습니다.
그 중 하나는 마이크로컨트롤러가 전원 공급 장치의 기준 전압으로 사용되는 전압(DA 칩 또는 PWM 모드를 통해)을 출력한다는 것입니다. 이 방법은 원래의 기준 전압을 마이크로컨트롤러로 대체할 뿐이며, 버튼 하나로 전원 공급 장치의 출력 전압 값을 입력할 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러는 전원 공급 장치의 피드백 루프를 추가하지 않으며 전원 회로에도 변경 사항이 없습니다. 이 방법이 가장 간단합니다.
두 번째는 마이크로 컨트롤러의 AD를 확장하고, 전원 공급 장치의 출력 전압을 지속적으로 감지하고, 전원 공급 장치의 출력 전압과 설정 값의 차이를 기반으로 DA의 출력을 조정하고, PWM 칩을 제어하고, 간접적으로 전원 공급 장치의 작동을 제어합니다. 이러한 방식으로 마이크로컨트롤러가 전원 공급 장치의 피드백 루프에 추가되어 원래 증폭 링크를 대체했습니다. 마이크로컨트롤러 프로그램은 더 복잡한 PID 알고리즘을 사용해야 합니다.
세 번째는 마이크로 컨트롤러의 AD를 확장하여 전원 공급 장치의 출력 전압을 지속적으로 감지하고 전원 공급 장치의 출력 전압과 설정 값의 차이를 기반으로 PWM 파동을 출력하여 전원 공급 장치의 작동을 직접 제어하는 것입니다. . 이러한 방식으로 마이크로컨트롤러는 전원 공급 장치 작동에 가장 많이 관여합니다.
세 번째 방법은 가장 철저한 단일 칩 마이크로컴퓨터 제어 스위치 전원 공급 장치이지만 단일 칩 마이크로 컨트롤러에 대한 요구 사항도 가장 높습니다. 마이크로 컨트롤러는 빠른 연산 속도와 충분히 높은 주파수의 PWM 파동을 출력할 수 있어야 합니다. 이러한 마이크로 컨트롤러는 분명히 비용이 많이 듭니다.
DSP 기반 마이크로 컨트롤러의 속도는 충분히 높지만 현재 가격도 매우 높습니다. 비용 측면에서 보면 전력비 비중이 너무 커서 채택하기 어렵다.
저가형 마이크로컨트롤러 중에서는 AVR 시리즈가 가장 빠르고, PWM 출력도 탑재해 채용을 검토해볼 수 있다. 그러나 AVR 마이크로컨트롤러의 작동 주파수는 아직 충분히 높지 않아 마지못해 사용할 수밖에 없습니다. 아래에서는 AVR 마이크로 컨트롤러가 스위칭 전원 공급 장치의 작동을 직접 제어할 수 있는 수준을 계산합니다.
AVR 마이크로 컨트롤러에서 최대 클록 주파수는 16MHz입니다. PWM 분해능이 10비트인 경우 스위칭 전원 공급 장치의 작동 주파수라고도 알려진 PWM 파동의 주파수는 16000000/1024=15625(Hz)입니다. 스위칭 전원 공급 장치가 이 주파수(오디오 범위 내)에서 작동하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 따라서 PWM 분해능을 9비트로 하면 이번 스위칭 전원 공급 장치의 작동 주파수는 16000000/512=32768(Hz)이며 오디오 범위 밖에서 사용할 수 있지만 여전히 일정한 거리가 있습니다. 최신 스위칭 전원 공급 장치의 작동 주파수.
그러나 {{0}}비트 분해능은 전력 트랜지스터 on off 사이클 동안 512개 부분으로 분할될 수 있음을 의미합니다. 전도 측면에서만 듀티 사이클을 0.5로 가정하면 256개 부분으로만 나눌 수 있습니다. 펄스 폭이 전원 출력과 선형적으로 관련되지 않는다는 점을 고려하면 최소한 한 번 더 접을 필요가 있습니다. 즉, 전력 출력은 부하 변화나 계통 전압 변화에 관계없이 최대 1/128까지만 제어할 수 있으며 제어 정도는 이 지점까지만 도달할 수 있습니다.
