Giới thiệu về thiết kế cung cấp năng lượng chuyển đổi DC chip đơn
Phương pháp điều khiển chính của nguồn công suất chế độ chuyển đổi là sử dụng mạch tích hợp điều chế độ rộng xung để tạo các xung PWM đầu ra và sử dụng bộ điều chỉnh PID tương tự để điều chế độ rộng xung. Phương pháp điều khiển này có một số lỗi nhất định và mạch tương đối phức tạp. Bài viết này thiết kế một bộ vi điều khiển đơn hiệu suất cao làm lõi điều khiển cho nguồn điện chuyển mạch với một loạt các điện áp đầu ra có thể điều chỉnh liên tục. Bộ vi điều khiển trực tiếp tạo ra sóng PWM và thực hiện điều khiển kỹ thuật số trên mạch chính của nguồn điện chuyển mạch. Mạch rất đơn giản và mạnh mẽ.
1. Nguyên tắc và thiết kế tổng thể của hệ thống cung cấp năng lượng DC điện
1.1 Nguyên tắc hệ thống
Hệ thống cung cấp năng lượng DC này bao gồm hai phần: mạch chính của nguồn điện chuyển mạch và mạch điều khiển. Mạch chính chủ yếu xử lý năng lượng điện, trong khi mạch điều khiển chủ yếu xử lý tín hiệu điện. Phản hồi tiêu cực được sử dụng để hình thành một hệ thống điều khiển tự động. Nguồn cung cấp chuyển đổi áp dụng phương pháp điều khiển PWM và độ lệch thu được bằng cách so sánh số lượng và số lượng phản hồi đã cho. Đầu ra PWM được điều khiển bởi bộ điều chỉnh PID kỹ thuật số để kiểm soát đầu ra của nguồn điện chuyển mạch. Trong số đó, quy định PID và đầu ra PWM đều được kiểm soát bởi phần mềm bằng hệ thống vi điều khiển.
1.2 Thiết kế hệ thống tổng thể
Phần phần cứng của hệ thống bao gồm các mạch lọc và lọc đầu vào và đầu ra, các bộ phận chuyển đổi công suất, mạch ổ đĩa, hệ thống vi điều khiển và mạch phụ. Hình 1 cho thấy sơ đồ cấu trúc của nguồn điện DC được điều khiển bởi bộ vi điều khiển.
Từ Hình 1, có thể thấy rằng 5 0 Hz, nguồn AC 220V được lọc bởi bộ lọc lưới để loại bỏ nhiễu khỏi lưới, sau đó nhập bộ lọc chỉnh lưu đầu vào để chỉnh lưu và lọc, chuyển nó thành tín hiệu điện áp DC. Tín hiệu DC được chuyển đổi thành tín hiệu AC tần số cao thông qua mạch chuyển đổi nguồn và tín hiệu AC tần số cao sau đó được chuyển đổi thành đầu ra điện áp DC thông qua mạch lọc và lọc đầu ra [1]. Mạch điều khiển áp dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM và tín hiệu điều khiển PWM với độ rộng xung có thể điều chỉnh được tạo bởi vi điều khiển được xử lý bởi mạch lái để điều khiển mạch chuyển đổi nguồn hoạt động. Sử dụng kênh chuyển đổi ADC tốc độ cao của vi điều khiển để thu thập điện áp đầu ra đều đặn và so sánh nó với giá trị dự kiến, điều chỉnh PID được thực hiện dựa trên lỗi của nó. Mạch thu nhận điện áp thực hiện việc thu thập điện áp DC V0 và khớp với nó với phạm vi điện áp đầu vào tương tự của bộ chuyển đổi A/D. Trong trường hợp quá điện áp, quá dòng và các lỗi ngắn mạch trong nguồn điện chuyển mạch, mạch bảo vệ đóng vai trò bảo vệ cho nguồn điện và tải. Nguồn cung cấp điện phụ cung cấp năng lượng DC cho các mạch điều khiển, mạch ổ đĩa, v.v.
