스위칭 전원 공급 장치를 제어하는 ​​단일 칩 마이크로 컴퓨터의 여러 제어 모드 분석

Jun 26, 2023

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단일 칩 마이크로컴퓨터 제어 스위칭 전원 공급 장치의 여러 제어 모드 분석

 

하나는 단일 칩 마이크로컴퓨터가 전원 공급 장치의 기준 전압으로 사용되는 전압(DA 칩 또는 PWM 모드를 통해)을 출력한다는 것입니다. 이 방법은 원래 기준 전압을 단일 칩 마이크로 컴퓨터로 대체하고 전원 공급 장치의 출력 전압 값을 버튼으로 입력할 수 있습니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 전원 공급 장치의 피드백 루프에 합류하지 않으며 전원 공급 장치 회로는 많이 변경되지 않습니다. 이 방법이 가장 쉽습니다.


두 번째는 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 AD를 확장하고 전원 공급 장치의 출력 전압을 지속적으로 감지하고 전원 공급 장치의 출력 전압과 설정 값의 차이에 따라 DA의 출력을 조정하고 PWM을 제어하는 ​​것입니다. 칩 및 간접적으로 전원 공급 장치의 작업을 제어합니다. 이러한 방식으로 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 전원 공급 장치의 피드백 루프에 추가되어 원래의 비교 및 ​​증폭 링크를 대체하고 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 프로그램은 더 복잡한 PID 알고리즘을 채택해야 합니다.


세 번째는 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 AD를 확장하고 전원 공급 장치의 출력 전압을 지속적으로 감지하고 전원 공급 장치의 출력 전압과 설정 값의 차이에 따라 PWM 파를 출력하고 작업을 직접 제어하는 ​​것입니다. 전원 공급 장치의. 이런 식으로 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 전원 공급 장치에 가장 많이 개입합니다.


세 번째 방법은 가장 철저한 단일 칩 마이크로 컴퓨터 제어 스위칭 전원 공급 장치이지만 단일 칩 마이크로 컴퓨터에 대한 요구 사항이 가장 높습니다. 단일칩 마이크로컴퓨터의 동작속도가 빠르고 충분히 높은 주파수의 PWM파를 출력할 수 있어야 한다. 이러한 마이크로컨트롤러는 분명히 비싸다.


DSP 단일 칩 마이크로컴퓨터의 속도는 충분히 빠르지만 현재 가격도 높습니다. 원가적인 면에서 보면 전원 원가에서 차지하는 비중이 크기 때문에 사용하기에 적합하지 않다.


저렴한 단일 칩 마이크로 컴퓨터 중에서 AVR 시리즈는 가장 빠르고 하

3 power supply 30V 10A

s PWM 출력을 고려할 수 있습니다. 그러나 AVR 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 작동 주파수는 여전히 충분히 높지 않으며 거의 ​​사용할 수 없습니다. AVR 마이크로 컨트롤러가 스위칭 전원 공급 장치를 직접 제어할 수 있는 수준을 구체적으로 계산해 보겠습니다.


AVR 마이크로 컨트롤러에서 클록 주파수는 최대 16MHz입니다. PWM 분해능이 10비트라면 PWM 파동의 주파수, 즉 스위칭 전원의 동작 주파수는 16000000/1024=15625(Hz)이며, 스위칭 전원으로는 분명히 부족하다. 이 주파수(오디오 범위)에서 작동합니다. 그런 다음 PWM 해상도를 9비트로 하고 이번에 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 전원 튜브의 켜기-끄기 주기를 512개 부분으로 나눌 수 있음을 의미합니다. 턴온에 관한 한 듀티 사이클을 0.5라고 가정하면 256개의 부품으로만 나눌 수 있습니다. 펄스 폭과 전원 공급 장치의 출력 사이의 비선형 관계를 고려할 때 적어도 절반으로 접혀야 합니다. 즉, 전원 공급 장치의 출력은 최대 1/128까지만 제어할 수 있으며, 부하의 변화나 전원 전압의 변화에 ​​관계없이 제어 정도는 지금까지만 가능합니다.


또한 위에서 설명한 대로 단일 종단 작업인 하나의 PWM 웨이브만 있음에 유의하십시오. 푸시-풀 동작(하프 브리지 포함)이 필요한 경우 PWM 파장이 2개 필요하며 위에서 언급한 제어 정확도가 절반으로 줄어들고 약 1/64까지만 제어할 수 있습니다. 배터리 충전과 같은 저수요 전원에 대한 사용 요구 사항을 충족할 수 있지만 높은 출력 정확도가 필요한 전원에 대해서는 충분하지 않습니다.

 

 

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