Bagaimana untuk merealisasikan reka bentuk bekalan kuasa pensuisan kawalan pintar
Bekalan kuasa reka bentuk suis kawalan pintar, dari kawalan output kuasa sahaja, terdapat beberapa kaedah kawalan. Satu ialah mikrokomputer cip tunggal mengeluarkan voltan (melalui cip DA atau mod PWM), yang digunakan sebagai voltan rujukan bekalan kuasa. Kaedah ini hanya menggantikan voltan rujukan asal dengan mikrokomputer cip tunggal, dan nilai voltan keluaran bekalan kuasa boleh dimasukkan dengan butang. Mikrokomputer cip tunggal tidak menyertai gelung maklum balas bekalan kuasa, dan litar bekalan kuasa tidak banyak berubah. Cara ini adalah yang paling mudah.
Yang kedua ialah mengembangkan AD mikrokomputer cip tunggal, mengesan voltan keluaran bekalan kuasa secara berterusan, melaraskan output DA mengikut perbezaan antara voltan keluaran bekalan kuasa dan nilai yang ditetapkan, mengawal PWM cip, dan secara tidak langsung mengawal kerja bekalan kuasa. Dengan cara ini, mikrokomputer cip tunggal telah ditambahkan pada gelung maklum balas bekalan kuasa, menggantikan pautan perbandingan dan penguatan asal, dan program mikrokomputer cip tunggal perlu menggunakan algoritma PID yang lebih rumit. Yang ketiga adalah untuk mengembangkan AD mikrokomputer cip tunggal, mengesan voltan keluaran bekalan kuasa secara berterusan, dan mengeluarkan gelombang PWM mengikut perbezaan antara voltan keluaran bekalan kuasa dan nilai yang ditetapkan, dan mengawal kerja secara langsung daripada bekalan kuasa. Dengan cara ini, mikrokomputer cip tunggal paling banyak campur tangan dalam bekalan kuasa berfungsi.
Cara ketiga ialah suis kawalan pintar mikrokomputer cip tunggal yang paling teliti, tetapi ia juga mempunyai keperluan tertinggi untuk mikrokomputer cip tunggal. Ia dikehendaki bahawa kelajuan operasi mikrokomputer cip tunggal adalah pantas, dan ia boleh mengeluarkan gelombang PWM dengan frekuensi yang cukup tinggi. Pengawal mikro sedemikian jelas mahal. Kelajuan mikrokomputer cip tunggal DSP cukup tinggi, tetapi harga semasa juga sangat tinggi. Memandangkan kos, ia menyumbang sebahagian besar kos bekalan kuasa, jadi ia tidak sesuai untuk digunakan. Antara mikrokomputer cip tunggal yang murah, siri AVR adalah yang terpantas dan mempunyai output PWM, yang boleh dipertimbangkan. Walau bagaimanapun, kekerapan operasi mikrokomputer cip tunggal AVR masih tidak cukup tinggi, dan ia hanya boleh digunakan. Mari kita hitung secara khusus tahap apa yang mikropengawal AVR boleh mengawal bekalan kuasa pensuisan secara langsung.
Dalam mikropengawal AVR, kekerapan jam adalah sehingga 16MHz. Jika resolusi PWM ialah 10 bit, maka frekuensi gelombang PWM, iaitu, kekerapan pengendalian bekalan kuasa pensuisan ialah 16000000/1024=15625 (Hz), dan ia jelas tidak mencukupi supaya bekalan kuasa pensuisan berfungsi pada frekuensi ini (dalam julat audio). Kemudian ambil resolusi PWM sebagai 9 bit, dan kekerapan operasi bekalan kuasa pensuisan kali ini ialah 16000000/512=32768 (Hz), yang boleh digunakan di luar julat frekuensi audio, tetapi masih terdapat jarak tertentu dari kekerapan operasi bekalan kuasa pensuisan moden. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa resolusi 9-bit bermakna kitaran hidup-hidup-mati tiub kuasa boleh dibahagikan kepada 512 bahagian. Setakat pusingan hidup, dengan mengandaikan bahawa kitaran tugas ialah 0.5, ia hanya boleh dibahagikan kepada 256 bahagian. Memandangkan hubungan tidak linear antara lebar nadi dan output bekalan kuasa, ia perlu dilipat sekurang-kurangnya separuh, iaitu, output bekalan kuasa hanya boleh dikawal kepada 1/128 paling banyak, tanpa mengira perubahan beban atau perubahan voltan bekalan kuasa, tahap kawalan hanya boleh mencapai tahap ini sehingga. Juga ambil perhatian bahawa terdapat hanya satu gelombang PWM seperti yang diterangkan di atas, iaitu kerja satu hujung. Jika operasi tolak-tarik (termasuk separuh jambatan) diperlukan, dua gelombang PWM diperlukan, dan ketepatan kawalan yang disebutkan di atas akan dikurangkan separuh, dan hanya boleh dikawal kepada kira-kira 1/64.
Ia boleh memenuhi keperluan penggunaan untuk sumber kuasa permintaan rendah seperti pengecasan bateri, tetapi ia tidak mencukupi untuk sumber kuasa yang memerlukan ketepatan output yang tinggi. Ringkasnya, mikropengawal AVR hanya boleh digunakan dengan berat hati dalam cara kawalan PWM langsung. Walau bagaimanapun, kaedah kawalan reka bentuk suis kawalan pintar kedua yang disenaraikan di atas, iaitu, mikrokomputer cip tunggal melaraskan output DA, mengawal cip PWM, dan secara tidak langsung mengawal kerja bekalan kuasa, tetapi ia tidak mempunyai begitu tinggi. keperluan untuk mikrokomputer cip tunggal, dan mikrokomputer cip tunggal 51 siri adalah cekap. Harga 51 siri MCU masih lebih rendah daripada AVR. Kelemahan reka bentuk suis kawalan pintar ialah tindak balas dinamik tidak mencukupi. Kelebihannya ialah reka bentuk yang fleksibel, seperti perlindungan dan komunikasi, gabungan cip tunggal dan cip pwm. Ia juga sukar untuk mencapai kawalan kitaran tunggal. Jadi saya fikir mikrokomputer cip tunggal boleh melengkapkan beberapa tetapan analog yang fleksibel, dan terdapat cip pwm untuk menyelesaikan beberapa kerja di belakangnya. Saya telah melihat artikel menggunakan CPLD plus mikropengawal untuk kawalan.
Kita semua tahu bahawa harga CPLD dan kesukaran pembangunan sama sekali tidak setanding dengan mikrokomputer cip tunggal, jadi mengapa dia melakukan ini? Sebabnya adalah seperti yang penulis katakan, kerana lebar PWM mikrokomputer cip tunggal adalah kecil, menghasilkan ketepatan yang rendah, yang tidak dapat memenuhi keperluan sistem. Penulis juga berkata bahawa dalam kes ini, penggunaan litar PWM luar cip sudah pasti merupakan pilihan yang ideal. Dia memilih cip CPLD untuk merealisasikan PWM. Saya cadangkan: masih menggunakan cip kawalan asal bekalan kuasa pensuisan untuk merealisasikan. Bukan sahaja harganya rendah, tetapi ia juga mudah untuk melaksanakan fungsi perlindungan seperti pengesanan arus satu kitaran. Kami tidak memerlukan kawalan digital demi kawalan digital. Di atas adalah reka bentuk suis kawalan pintar, mohon rakan-rakan untuk mengambil bahagian dalam perbincangan dan betulkan saya.
