Reka bentuk bekalan kuasa pensuisan DC untuk mikrokomputer cip tunggal
Kaedah kawalan utama bekalan kuasa mod suis adalah menggunakan litar bersepadu modulasi lebar denyut untuk mengeluarkan denyutan PWM, dan menggunakan pengatur PID analog untuk modulasi lebar denyut. Kaedah kawalan ini mempunyai ralat tertentu dan litarnya agak kompleks. Artikel ini membentangkan bekalan kuasa pensuisan kuasa dengan pelbagai voltan keluaran boleh laras berterusan, dikawal oleh mikropengawal berprestasi tinggi μ psd3354 daripada syarikat ST. Mikropengawal terus menjana gelombang PWM dan melaksanakan kawalan digital pada litar utama bekalan kuasa pensuisan. Litarnya ringkas dan berkuasa.
Prinsip dan Reka Bentuk Keseluruhan Sistem Bekalan Kuasa DC Kuasa
1.1 Prinsip Sistem
Sistem bekalan kuasa DC kuasa ini terdiri daripada dua bahagian: litar utama bekalan kuasa pensuisan dan litar kawalan. Litar utama terutamanya memproses tenaga elektrik, manakala litar kawalan terutamanya memproses isyarat elektrik. Maklum balas negatif digunakan untuk membentuk sistem kawalan automatik. Bekalan kuasa pensuisan menggunakan kaedah kawalan PWM, dan sisihan diperoleh dengan membandingkan kuantiti dan kuantiti maklum balas yang diberikan. Output PWM dikawal oleh pengawal selia PID digital untuk mengawal output bekalan kuasa pensuisan. Antaranya, peraturan PID dan output PWM kedua-duanya dikawal oleh perisian menggunakan sistem mikropengawal.
1.2 Reka Bentuk Sistem Keseluruhan
Bahagian perkakasan sistem terdiri daripada pembetulan input dan output dan litar penapisan, bahagian penukaran kuasa, litar pemacu, sistem mikropengawal dan litar tambahan. Rajah 1 menunjukkan gambar rajah struktur bekalan kuasa DC yang dikawal oleh mikropengawal.
Seperti yang dapat dilihat, kuasa 50Hz dan 220V AC ditapis oleh penapis grid untuk menghapuskan gangguan daripada grid, dan kemudian memasuki penapis penerus input untuk pembetulan dan penapisan, menukarkannya kepada isyarat voltan DC. Isyarat DC ditukar kepada isyarat AC frekuensi tinggi melalui litar penukaran kuasa, dan isyarat AC frekuensi tinggi kemudiannya ditukar kepada output voltan DC melalui litar pembetulan dan penapisan keluaran [1]. Litar kawalan menggunakan kaedah modulasi lebar nadi PWM, dan isyarat kawalan PWM dengan lebar nadi boleh laras yang dihasilkan oleh mikropengawal diproses oleh litar pemacu untuk memacu litar penukaran kuasa untuk berfungsi. Menggunakan saluran penukaran ADC berkelajuan tinggi mikropengawal untuk mengumpul voltan keluaran pada selang masa yang tetap, dan membandingkannya dengan nilai yang dijangkakan, pelarasan PID dijalankan berdasarkan ralatnya. Litar pemerolehan voltan merealisasikan pemerolehan voltan DC V0 dan memadankannya dengan julat voltan input analog penukar A/D. Sekiranya berlaku kerosakan voltan lampau, arus lebih dan litar pintas dalam bekalan kuasa pensuisan, litar perlindungan memainkan peranan perlindungan untuk bekalan kuasa dan beban. Bekalan kuasa tambahan menyediakan kuasa DC untuk litar kawalan, litar pemacu, dsb.
2. Reka bentuk litar utama bekalan kuasa suis
Litar utama bekalan kuasa pensuisan digunakan untuk melengkapkan penukaran DC-AC-DC. Litar utama sistem menggunakan penukar DC-DC jambatan penuh, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Peranti pensuisan kuasa yang digunakan dalam sistem ini ialah modul IGBT siri BSM 50GB120DN2 daripada syarikat EUPEC. Setiap modul adalah struktur separuh jambatan, jadi dua modul diperlukan dalam sistem jambatan penuh. Setiap modul dibenamkan dengan diod freewheeling pantas.
