단일 칩 DC 스위치 전원 공급 장치 설계 소개
스위치 모드 전원 공급 장치의 주요 제어 방법은 펄스 폭 변조 통합 회로를 사용하여 PWM 펄스를 출력하고 펄스 폭 변조를 위해 아날로그 PID 레귤레이터를 사용하는 것입니다. 이 제어 방법에는 특정 오류가 있으며 회로는 비교적 복잡합니다. 이 기사에서는 광범위한 연속 조절 가능한 출력 전압을 갖춘 전원 스위칭 전원 공급 장치의 제어 코어로 고성능 단일 칩 마이크로 컨트롤러를 설계합니다. 마이크로 컨트롤러는 PWM 파를 직접 생성하고 스위칭 전원 공급 장치의 기본 회로에서 디지털 제어를 수행합니다. 회로는 간단하고 강력합니다.
1. 전력 DC 전원 공급 시스템의 원칙 및 전반적인 설계
1.1 시스템 원리
이 전원 DC 전원 공급 장치 시스템은 스위칭 전원 공급 장치의 메인 회로와 제어 회로의 두 부분으로 구성됩니다. 주 회로는 주로 전기 에너지를 처리하는 반면 제어 회로는 주로 전기 신호를 처리합니다. 부정적인 피드백은 자동 제어 시스템을 형성하는 데 사용됩니다. 스위칭 전원 공급 장치는 PWM 제어 방법을 채택하며, 주어진 수량 및 피드백 수량을 비교하여 편차를 얻습니다. PWM 출력은 스위칭 전원 공급 장치의 출력을 제어하기 위해 디지털 PID 레귤레이터에 의해 제어됩니다. 그 중에서도 PID 규정 및 PWM 출력은 모두 마이크로 컨트롤러 시스템을 사용하여 소프트웨어에 의해 제어됩니다.
1.2 전반적인 시스템 설계
시스템의 하드웨어 부분은 입력 및 출력 정류 및 필터링 회로, 전력 변환 부품, 구동 회로, 마이크로 컨트롤러 시스템 및 보조 회로로 구성됩니다. 그림 1은 마이크로 컨트롤러에 의해 제어되는 DC 전원 공급 장치의 구조적 다이어그램을 보여줍니다.
그림 1에서 5 0 Hz, 그리드 필터에 의해 220V AC 전력이 필터링되어 그리드의 간섭을 제거한 다음 입력 정류기 필터를 고정하고 필터링하여 DC 전압 신호로 변환 함을 알 수 있습니다. DC 신호는 전력 변환 회로를 통해 고주파 AC 신호로 변환되며, 고주파 AC 신호는 출력 정류 및 필터링 회로를 통해 DC 전압 출력으로 변환됩니다 [1]. 제어 회로는 PWM 펄스 폭 변조 방법을 채택하고, 마이크로 컨트롤러에 의해 생성 된 조절 가능한 펄스 폭을 갖는 PWM 제어 신호는 구동 회로에 의해 처리되어 전력 변환 회로가 작동하도록 유도된다. 마이크로 컨트롤러의 고속 ADC 변환 채널을 사용하여 정기적 인 간격으로 출력 전압을 수집하고이를 예상 값과 비교하면 오류에 따라 PID 조정이 수행됩니다. 전압 획득 회로는 DC 전압 V0의 획득을 인식하고 A/D 컨버터의 아날로그 입력 전압 범위와 일치합니다. 스위칭 전원 공급 장치에서 과전압, 과전류 및 단락 결함이있는 경우 보호 회로는 전원 공급 장치 및 부하에 대한 보호 역할을합니다. 보조 전원 공급 장치는 제어 회로, 구동 회로 등을위한 DC 전원을 제공합니다.
