Ievads vienas mikroshēmas mikrodatoru DC komutācijas barošanas avotos projektēšanā
Slēdžu režīma barošanas avota galvenā vadības metode ir impulsa platuma modulācijas integrētās shēmas izmantošana izvades PWM impulsiem un impulsa platuma modulācijas analogā PID regulatora izmantošana. Šai vadības metodei ir noteiktas kļūdas, un ķēde ir salīdzinoši sarežģīta. Šajā rakstā ir parādīts strāvas komutācijas barošanas avots ar plašu nepārtraukti regulējamu izejas sprieguma diapazonu, ko kontrolē augstas veiktspējas mikrokontrollers μ PSD3354 no ST Company. Mikrokontrollers tieši ģenerē PWM viļņus un veic digitālo vadību pārslēgšanas barošanas avota galvenajā ķēdē. Ķēde ir vienkārša un jaudīga.
Power DC barošanas sistēmas princips un vispārējais dizains
1.1 Sistēmas princips
Šī jaudas līdzstrāvas barošanas avota sistēma sastāv no divām daļām: komutācijas strāvas padeves un vadības ķēdes galvenā ķēde. Galvenā shēma galvenokārt apstrādā elektrisko enerģiju, savukārt vadības ķēde galvenokārt apstrādā elektriskos signālus. Automātiskas vadības sistēmas veidošanai tiek izmantota negatīva atgriezeniskā saite. Switching barošanas avots izmanto PWM vadības metodi, un novirzi iegūst, salīdzinot doto daudzumu un atgriezeniskās saites daudzumu. PWM izvadi kontrolē digitālais PID regulators, lai kontrolētu komutācijas barošanas avota izvadi. Starp tiem gan PID regulēšanu, gan PWM izvadi kontrolē programmatūra, izmantojot mikrokontrolleru sistēmu.
1.2 Kopējais sistēmas dizains
Sistēmas aparatūras daļa sastāv no ieejas un izvades labošanas un filtrēšanas ķēdēm, strāvas konvertēšanas detaļām, piedziņas shēmām, mikrokontrolleru sistēmām un papildu shēmām. 1. attēlā parādīta līdzstrāvas barošanas avota strukturālā diagramma, ko kontrolē mikrokontrollers.
5 0 Hz, 220V maiņstrāvas strāvas padeves filtrē ar režģa filtru, lai novērstu traucējumus no režģa, un pēc tam ievada ieejas taisngrieža filtru labošanai un filtrēšanai, pārveidojot to par līdzstrāvas sprieguma signālu. DC signāls tiek pārveidots par augstfrekvences maiņstrāvas signālu, izmantojot strāvas pārveidošanas ķēdi, un pēc tam augstfrekvences maiņstrāvas signālu pārveido līdzstrāvas sprieguma izejā, izmantojot izejas labošanu un filtrēšanas ķēdi [1]. Vadības shēma pieņem PWM impulsa platuma modulācijas metodi, un PWM vadības signāls ar regulējamu impulsa platumu, ko ģenerē mikrokontrollers, apstrādā ar braukšanas ķēdi, lai darbinātu jaudas pārveidošanas ķēdi. Izmantojot mikrokontrollera ātrgaitas ADC konvertācijas kanālu, lai ar regulāriem intervāliem savāktu izejas spriegumu, un salīdzinot to ar paredzamo vērtību, PID pielāgošanu veic, pamatojoties uz tā kļūdu. Sprieguma iegūšanas shēma realizē līdzstrāvas sprieguma V0 iegūšanu un atbilst A/D pārveidotāja analogās ieejas sprieguma diapazonā. Ja pārslēgšanas barošanas avota pārslēgšanas barošanas avots, pārslodzes, pārslodzes un īssavienojuma kļūdas ir aizsargājoša loma barošanas avotam un slodzei. Papildu barošanas avots nodrošina līdzstrāvas jaudu vadības ķēdēm, piedziņas ķēdēm utt.
