Giới thiệu về một số phương pháp điều khiển của nguồn điện được điều khiển bằng máy vi tính chip đơn
Đã có nhiều bài báo được xuất bản trong phiên bản này về nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch do vi điều khiển và cuộc tranh luận đã rất khốc liệt. Tôi cũng muốn nhân cơ hội này để chia sẻ quan điểm của mình.
Có một số phương pháp điều khiển để điều khiển công suất đầu ra của nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch được điều khiển bằng vi điều khiển.
Một là vi điều khiển tạo ra điện áp (thông qua phương pháp DA chip hoặc PWM) làm điện áp tham chiếu cho nguồn điện. Phương pháp này chỉ thay thế điện áp tham chiếu ban đầu bằng vi điều khiển, có thể nhập giá trị điện áp đầu ra của nguồn điện thông qua các nút. Bộ vi điều khiển không thêm vòng phản hồi vào nguồn điện và mạch điện chưa được sửa đổi. Phương pháp này là đơn giản nhất.
Thứ hai là mở rộng AD của vi điều khiển, liên tục phát hiện điện áp đầu ra của nguồn điện, điều chỉnh đầu ra của DA dựa trên sự khác biệt giữa điện áp đầu ra nguồn điện và giá trị đã đặt, kiểm soát chip PWM và gián tiếp kiểm soát hoạt động của nguồn điện. Phương pháp này đã thêm một vi điều khiển vào vòng phản hồi của nguồn điện, thay thế liên kết khuếch đại ban đầu. Chương trình vi điều khiển cần sử dụng thuật toán PID phức tạp hơn.
Thứ ba là mở rộng AD của vi điều khiển, liên tục phát hiện điện áp đầu ra của nguồn điện và sóng PWM đầu ra dựa trên sự khác biệt giữa điện áp đầu ra nguồn điện và giá trị đặt, điều khiển trực tiếp hoạt động của nguồn điện. Phương pháp này liên quan đến sự can thiệp của vi điều khiển nhất trong hoạt động cung cấp điện.
Phương pháp thứ ba là nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch được điều khiển kỹ lưỡng nhất, nhưng nó cũng có yêu cầu cao nhất đối với vi điều khiển. Yêu cầu vi điều khiển phải có tốc độ điện toán nhanh và có thể tạo sóng PWM với tần số đủ cao. Những bộ vi điều khiển như vậy rõ ràng là đắt tiền.
Các bộ vi điều khiển dựa trên DSP có tốc độ cao, nhưng giá hiện tại của chúng cũng cao. Từ góc độ chi phí, họ chiếm quá nhiều chi phí cung cấp điện và không phù hợp để sử dụng.
Trong số các bộ vi điều khiển rẻ tiền, loạt AVR là nhanh nhất và có đầu ra PWM, có thể được xem xét để sử dụng. Nhưng tần số hoạt động của vi điều khiển AVR vẫn chưa đủ cao, nó chỉ có thể được sử dụng một cách miễn cưỡng. Hãy tính toán chi tiết mức độ nào có thể đạt được bằng cách điều khiển trực tiếp hoạt động của nguồn điện chuyển mạch với bộ vi điều khiển AVR.
Trong vi điều khiển AVR, tần số đồng hồ cao nhất là 16 MHz. Nếu độ phân giải PWM là 10 bit, thì tần số của sóng PWM, là tần số hoạt động của nguồn điện chuyển mạch, là 16000000/1024=15625 (Hz). Rõ ràng là nguồn điện chuyển mạch không đủ để hoạt động ở tần số này (trong phạm vi âm thanh). Vì vậy, với độ phân giải PWM là 9 bit, tần số hoạt động của nguồn chuyển đổi này là 16000000/512=32768 (Hz), nằm ngoài phạm vi âm thanh và có thể được sử dụng, nhưng vẫn còn một khoảng cách nhất định so với tần số hoạt động của nguồn cung cấp năng lượng hiện đại.
