Analisis Beberapa Kaedah Kawalan untuk Bekalan Kuasa Pensuisan Terkawal Singlechip
Terdapat beberapa kaedah kawalan untuk mengawal output kuasa bekalan kuasa pensuisan terkawal mikrokomputer cip tunggal.
Satu ialah mikropengawal mengeluarkan voltan (melalui cip DA atau mod PWM), yang digunakan sebagai voltan rujukan untuk bekalan kuasa. Kaedah ini hanya menggantikan voltan rujukan asal dengan mikropengawal, yang boleh memasukkan nilai voltan keluaran bekalan kuasa dengan butang. Mikropengawal tidak menambah gelung maklum balas bekalan kuasa, dan tiada perubahan pada litar kuasa. Kaedah ini adalah yang paling mudah.
Yang kedua ialah mengembangkan AD mikropengawal, mengesan voltan keluaran bekalan kuasa secara berterusan, melaraskan keluaran DA berdasarkan perbezaan antara voltan keluaran bekalan kuasa dan nilai yang ditetapkan, mengawal cip PWM, dan mengawal operasi bekalan kuasa secara tidak langsung. Dengan cara ini, mikropengawal telah ditambahkan pada gelung maklum balas bekalan kuasa, menggantikan pautan penguatan asal. Program mikropengawal perlu menggunakan algoritma PID yang lebih kompleks.
Yang ketiga ialah mengembangkan AD mikropengawal, mengesan voltan keluaran bekalan kuasa secara berterusan, dan mengeluarkan gelombang PWM berdasarkan perbezaan antara voltan keluaran bekalan kuasa dan nilai yang ditetapkan, secara langsung mengawal operasi bekalan kuasa . Dengan cara ini, mikropengawal paling banyak terlibat dalam operasi bekalan kuasa.
Kaedah ketiga ialah bekalan kuasa suis kawalan mikrokomputer cip tunggal yang paling teliti, tetapi keperluan untuk mikropengawal cip tunggal juga adalah yang tertinggi. Mikropengawal dikehendaki mempunyai kelajuan pengkomputeran yang pantas dan dapat mengeluarkan gelombang PWM dengan frekuensi yang cukup tinggi. Pengawal mikro sedemikian jelas mahal.
Kelajuan mikropengawal berasaskan DSP cukup tinggi, tetapi harga semasa juga sangat tinggi. Dari perspektif kos, bahagian kos kuasa terlalu besar untuk diterima pakai.
Antara mikropengawal kos rendah, siri AVR adalah yang terpantas dan mempunyai output PWM, yang boleh dipertimbangkan untuk diterima pakai. Walau bagaimanapun, kekerapan kerja mikropengawal AVR masih tidak cukup tinggi dan hanya boleh digunakan dengan berat hati. Di bawah, kami akan mengira tahap di mana mikropengawal AVR boleh mengawal secara langsung operasi bekalan kuasa pensuisan.
Dalam mikropengawal AVR, kekerapan jam maksimum ialah 16MHz. Jika resolusi PWM ialah 10 bit, maka frekuensi gelombang PWM, juga dikenali sebagai frekuensi pengendalian bekalan kuasa pensuisan, ialah 16000000/1024=15625 (Hz). Ia jelas tidak mencukupi untuk bekalan kuasa pensuisan beroperasi pada frekuensi ini (dalam julat audio). Jadi, mengambil resolusi PWM sebagai 9 bit, frekuensi kerja bekalan kuasa pensuisan kali ini ialah 16000000/512=32768 (Hz), yang boleh digunakan di luar julat audio, tetapi masih terdapat jarak tertentu dari kekerapan kerja bekalan kuasa pensuisan moden.
Walau bagaimanapun, perlu diambil perhatian bahawa resolusi bit {{0}}bermakna semasa transistor kuasa dihidupkan kitaran, ia boleh dibahagikan kepada 512 bahagian. Dari segi pengaliran sahaja, dengan mengandaikan kitaran tugas 0.5, ia hanya boleh dibahagikan kepada 256 bahagian. Memandangkan lebar nadi tidak berkaitan secara linear dengan output bekalan kuasa, adalah perlu untuk membuat sekurang-kurangnya satu lipatan lagi. Dalam erti kata lain, output kuasa hanya boleh dikawal kepada 1/128 paling banyak, tanpa mengira perubahan beban atau perubahan voltan grid, tahap kawalan hanya boleh mencapai tahap ini.
