Ühe kiibiga mikroarvuti mitme juhtimisrežiimi analüüs, mis juhib lülitustoiteallikat
Üks on see, et ühe kiibiga mikroarvuti väljastab pinget (DA-kiibi või PWM-režiimi kaudu), mida kasutatakse toiteallika võrdluspingena. See meetod asendab ainult algse võrdluspinge ühe kiibiga mikroarvutiga ja toiteallika väljundpinge väärtust saab sisestada nuppudega. Ühekiibiline mikroarvuti ei liitu toiteallika tagasisideahelaga ja toiteahel ei muutu palju. See viis on kõige lihtsam.
Teine on ühe kiibiga mikroarvuti AD laiendamine, toiteallika väljundpinge pidev tuvastamine, DA väljundi reguleerimine vastavalt toiteallika väljundpinge ja seatud väärtuse erinevusele, PWM-i juhtimine. kiip ja kaudselt juhtida toiteallika tööd. Nii on toiteallika tagasisideahelasse lisatud ühekiibiline mikroarvuti, mis asendab algse võrdlus- ja võimenduslingi ning ühe kiibiga mikroarvuti programm peab võtma kasutusele keerulisema PID-algoritmi.
Kolmas on ühe kiibiga mikroarvuti AD laiendamine, toiteallika väljundpinge pidev tuvastamine ja PWM-lainete väljastamine vastavalt toiteallika väljundpinge ja seatud väärtuse erinevusele ning töö otsene juhtimine. toiteallikast. Nii sekkub ühe kiibiga mikroarvuti toiteploki töösse kõige rohkem.
Kolmas viis on kõige põhjalikum ühekiibilise mikroarvuti juhtlülitusega toiteallikas, kuid sellel on ka kõige kõrgemad nõuded ühekiibilisele mikroarvutile. Nõutakse, et ühekiibilise mikroarvuti töökiirus oleks kiire ja suudaks väljastada piisavalt kõrge sagedusega PWM-lainet. Selline mikrokontroller on ilmselgelt kallis.
DSP ühekiibilise mikroarvuti kiirus on piisavalt kõrge, kuid ka praegune hind on kõrge. Kulude seisukohast moodustab see suure osa toiteallika maksumusest, mistõttu see ei sobi kasutamiseks.
Odavate ühekiibiliste mikroarvutite hulgas on AVR-seeria kiireim ja ha
s PWM väljund, mida võib arvestada. Kuid AVR-i ühekiibilise mikroarvuti töösagedus pole endiselt piisavalt kõrge ja seda saab kasutada vaid napilt. Arvutame konkreetselt, millisel tasemel AVR-i mikrokontroller saab otse lülitustoiteallikat juhtida.
AVR-i mikrokontrolleris on taktsagedus kuni 16MHz. Kui PWM-i eraldusvõime on 10 bitti, siis PWM-laine sagedus ehk lülitustoiteallika töösagedus on 16000000/1024=15625 (Hz) ja sellest lülitustoiteallika jaoks ilmselgelt ei piisa. töötada sellel sagedusel (helivahemikus). Seejärel võtke PWM-i eraldusvõimeks 9 bitti ja lülitustoiteallika töösagedus on seekord 16000000/512=32768 (Hz), mida saab kasutada ka väljaspool helivahemikku, kuid lülitustoiteallikast on siiski teatud kaugus. kaasaegsete lülitustoiteallikate töösagedus.
Siiski tuleb märkida, et {{0}}biti eraldusvõime tähendab, et toitetoru sisse-välja lülitamise tsükli saab jagada 512 osaks. Mis puudutab sisselülitamist, siis eeldusel, et töötsükkel on 0,5, saab selle jagada ainult 256 osaks. Arvestades impulsi laiuse ja toiteallika väljundi mittelineaarset seost, tuleb see vähemalt pooleks voltida, see tähendab, et toiteallika väljundit saab reguleerida ainult maksimaalselt 1/128-ni, olenemata koormuse muutumisest või toitepinge muutumisest võib kontrolli aste ulatuda vaid kuni kuni.
Pange tähele ka seda, et ülalkirjeldatud viisil on ainult üks PWM-laine, mis on ühe otsaga töö. Kui on vaja push-pull-operatsiooni (sealhulgas poolsilda), on vaja kahte PWM-lainet ja ülalmainitud juhtimistäpsus väheneb poole võrra ja seda saab juhtida ainult umbes 1/64-ni. See võib vastata vähese nõudlusega toiteallikate (nt akulaadimise) kasutusnõuetele, kuid sellest ei piisa toiteallikate jaoks, mis nõuavad suurt väljundtäpsust.