Johdanto useisiin yhden sirun mikrotietokoneiden ohjaaman kytkentävoiman ohjausmenetelmiin
Tässä versiossa on julkaistu monia artikkeleita mikrokontrollerin ohjaamasta kytkentävirtalähteet, ja keskustelu on ollut voimakasta. Haluaisin käyttää tätä tilaisuutta jakaakseni myös näkemykseni.
Mikrokontrollerin ohjaaman kytkentävirtalähteen tehotuotannon hallitsemiseksi on olemassa useita ohjausmenetelmiä.
Yksi on, että mikrokontroller lähtee jännitteen (DA -sirun tai PWM -menetelmän kautta) virtalähteen vertailujännitteeksi. Tämä menetelmä korvaa alkuperäisen vertailujännitteen vain mikrokontrollerilla, joka voi syöttää virtalähteen lähtöjännitteen painikkeiden kautta. Mikrokontrolleri ei lisää palautteen silmukkaa virtalähteeseen, eikä tehopiiriä ole muokattu. Tämä menetelmä on yksinkertaisin.
Toinen on laajentaa mikrokontrollerin AD: tä, havaita jatkuvasti virtalähteen lähtöjännite, säätää DA: n lähtöä verransyöttölähtöjännitteen ja asetetun arvon väliseen eroon, ohjata PWM -sirua ja hallita epäsuorasti virtalähteen toimintaa. Tämä menetelmä on lisännyt mikrokontrollerin virtalähteen palautesilmukkaan korvaamalla alkuperäisen vahvistuslinkin. Mikrokontrolleriohjelman on käytettävä monimutkaisempaa PID -algoritmia.
Kolmas on laajentaa mikrokontrollerin AD, havaita jatkuvasti virtalähteen lähtöjännite ja lähtö PWM -aallot virtalähteen lähtöjännitteen ja asetetun arvon välisen eron perusteella, ohjaamalla suoraan virtalähteen toimintaa. Tämä menetelmä sisältää eniten mikro -ohjaimen interventio virransyöttötoiminnassa.
Kolmas menetelmä on kaikkein perusteellisin mikrokontrollerin ohjaama kytkentävirtalähde, mutta sillä on myös korkeimmat vaatimukset mikrokontrollerille. Vaadi mikrokontrollerilla nopea laskentanopeus ja pystyä tuottamaan PWM -aaltoja riittävän korkealla taajuudella. Tällaiset mikrokontrollerit ovat selvästi kalliita.
DSP -pohjaisilla mikrokontrollereilla on suuri nopeus, mutta myös niiden nykyiset hinnat ovat korkeat. Kustannusten näkökulmasta ne vastaavat liikaa virtalähdekustannuksista eivätkä sovellu käytettäväksi.
Halvojen mikrokontrollerien joukossa AVR -sarja on nopein ja sillä on PWM -lähtö, jota voidaan harkita. Mutta AVR -mikrokontrollerin toimintataajuus ei ole vieläkään riittävän korkea, sitä voidaan käyttää vain vastahakoisesti. Lasketaan yksityiskohtaisesti, mikä taso voidaan saavuttaa ohjaamalla suoraan kytkentävirtalähteen toimintaa AVR -mikrokontrollerilla.
AVR -mikrokontrollereissa korkein kellotaajuus on 16MHz. Jos PWM -resoluutio on 10 bittiä, niin PWM -aallon taajuus, joka on kytkentävirtalähteen käyttötaajuus, on 16000000/1024=15625 (Hz). On selvää, että kytkentävirtalähde ei riitä toimimaan tällä taajuudella (äänialueella). Joten PWM -resoluutiolla 9 bittiä, tämän kytkentävirtalähteen käyttötaajuus on 16000000/512=32768 (Hz), joka on äänen alueen ulkopuolella ja jota voidaan käyttää, mutta nykyaikaisten kytkentävoimalaitteiden käyttötaajuudesta on edelleen tietty etäisyys.
