Ievads vairākās vienas mikroshēmas kontrolētas komutācijas barošanas avota vadības metodēs
Viens no tiem ir tas, ka mikrokontrolleris izvada spriegumu (izmantojot DA mikroshēmu vai PWM režīmu), kas tiek izmantots kā barošanas avota atsauces spriegums. Šī metode tikai aizstāj sākotnējo atsauces spriegumu ar mikrokontrolleri, kas ar pogu var ievadīt barošanas avota izejas sprieguma vērtību. Mikrokontrolleris nepievieno barošanas avota atgriezeniskās saites cilpu, un strāvas ķēdē nav izmaiņu. Šī metode ir visvienkāršākā.
Otrais ir paplašināt mikrokontrollera AD, nepārtraukti nosakot barošanas avota izejas spriegumu, pielāgojot DA izvadi, pamatojoties uz starpību starp barošanas avota izejas spriegumu un iestatīto vērtību, kontrolējot PWM mikroshēmu un netieši kontrolējot barošanas avota darbību. Tādā veidā mikrokontrolleris ir pievienots barošanas avota atgriezeniskās saites cilpai, aizstājot sākotnējo pastiprināšanas saiti. Mikrokontrollera programmai ir jāizmanto sarežģītāks PID algoritms.
Trešais ir paplašināt mikrokontrollera AD, nepārtraukti nosakot barošanas avota izejas spriegumu un izvadot PWM viļņus, pamatojoties uz starpību starp barošanas avota izejas spriegumu un iestatīto vērtību, tieši kontrolējot barošanas avota darbību. . Tādā veidā mikrokontrolleris visvairāk tiek iesaistīts barošanas avota darbībā.
Trešā metode ir rūpīgākā viena mikroshēmas mikrodatora vadības slēdža barošana, taču prasības arī vienas mikroshēmas mikrokontrolleriem ir visaugstākās. Mikrokontrolleram ir nepieciešams ātrs skaitļošanas ātrums un tas spēj izvadīt pietiekami augstas frekvences PWM viļņus. Šādi mikrokontrolleri acīmredzami ir dārgi.
DSP bāzes mikrokontrolleru ātrums ir pietiekami liels, taču arī pašreizējā cena ir ļoti augsta. No izmaksu viedokļa enerģijas izmaksu daļa ir pārāk liela, lai to pieņemtu.
Starp zemu izmaksu mikrokontrolleriem AVR sērija ir ātrākā, un tai ir PWM izeja, ko var apsvērt pieņemšanai. Tomēr AVR mikrokontrollera darba frekvence joprojām nav pietiekami augsta, un to var izmantot tikai negribīgi. Zemāk mēs aprēķināsim līmeni, līdz kuram AVR mikrokontrolleris var tieši kontrolēt komutācijas barošanas avota darbību.
AVR mikrokontrollerī maksimālā pulksteņa frekvence ir 16MHz. Ja PWM izšķirtspēja ir 10 biti, tad PWM viļņa frekvence, kas pazīstama arī kā komutācijas barošanas avota darbības frekvence, ir 16000000/1024=15625 (Hz). Acīmredzot nepietiek, lai komutācijas barošanas avots darbotos šajā frekvencē (audio diapazonā). Tātad, ņemot PWM izšķirtspēju kā 9 bitus, komutācijas barošanas avota darba frekvence šoreiz ir 16000000/512=32768 (Hz), ko var izmantot ārpus audio diapazona, taču joprojām ir zināms attālums no moderno komutācijas barošanas avotu darba frekvence.
Tomēr jāņem vērā, ka {{0}}bitu izšķirtspēja nozīmē, ka jaudas tranzistora ieslēgšanas cikla laikā to var sadalīt 512 daļās. Tikai vadītspējas ziņā, pieņemot, ka darba cikls ir 0,5, to var sadalīt tikai 256 daļās. Ņemot vērā, ka impulsa platums nav lineāri saistīts ar barošanas avota izvadi, ir nepieciešams veikt vēl vismaz vienu locījumu. Citiem vārdiem sakot, jaudu var kontrolēt tikai līdz 1/128, neatkarīgi no slodzes izmaiņām vai tīkla sprieguma izmaiņām, kontroles pakāpe var sasniegt tikai šo punktu.
Ņemiet vērā arī to, ka ir tikai viens iepriekš minētais PWM vilnis, kas darbojas vienā galā. Ja ir nepieciešama push pull darbība (ieskaitot pusi tiltu), ir nepieciešami divi PWM viļņi, un iepriekš minētā vadības precizitāte ir jāsamazina uz pusi, ko var kontrolēt tikai līdz aptuveni 1/64. Barošanas blokiem ar zemām prasībām, piemēram, akumulatora uzlādi, tas var atbilst lietošanas prasībām, bet barošanas blokiem, kuriem nepieciešama augsta izvades precizitāte, ar to nepietiek.
