Phân tích một số chế độ điều khiển của bộ nguồn chuyển mạch điều khiển máy vi tính chip đơn
Một là máy vi tính chip đơn tạo ra điện áp (thông qua chip DA hoặc chế độ PWM), được sử dụng làm điện áp tham chiếu của nguồn điện. Phương pháp này chỉ thay thế điện áp tham chiếu ban đầu bằng một máy vi tính đơn chip và giá trị điện áp đầu ra của nguồn điện có thể được nhập bằng các nút. Máy vi tính đơn chip không tham gia vòng phản hồi của nguồn điện và mạch nguồn không thay đổi nhiều. Cách này là dễ nhất.
Thứ hai là mở rộng AD của máy vi tính đơn chip, liên tục phát hiện điện áp đầu ra của nguồn điện, điều chỉnh đầu ra của DA theo sự khác biệt giữa điện áp đầu ra của nguồn điện và giá trị cài đặt, điều khiển PWM chip, và gián tiếp kiểm soát công việc của nguồn điện. Bằng cách này, máy vi tính đơn chip đã được thêm vào vòng phản hồi của nguồn điện, thay thế liên kết so sánh và khuếch đại ban đầu, và chương trình của máy vi tính đơn chip cần áp dụng thuật toán PID phức tạp hơn.
Thứ ba là mở rộng AD của máy vi tính đơn chip, liên tục phát hiện điện áp đầu ra của nguồn điện và phát sóng PWM theo sự khác biệt giữa điện áp đầu ra của nguồn điện và giá trị đặt và trực tiếp điều khiển công việc của nguồn điện. Bằng cách này, máy vi tính đơn chip can thiệp vào nguồn điện hoạt động nhiều nhất.
Cách thứ ba là nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch điều khiển máy vi tính đơn chip triệt để nhất, nhưng nó cũng có yêu cầu cao nhất đối với máy vi tính đơn chip. Yêu cầu tốc độ hoạt động của máy vi tính đơn chip phải nhanh và nó có thể tạo ra sóng PWM với tần số đủ cao. Một bộ vi điều khiển như vậy rõ ràng là đắt tiền.
Tốc độ của máy vi tính chip đơn DSP đủ cao, nhưng giá hiện tại cũng cao. Từ góc độ chi phí, nó chiếm một tỷ lệ lớn trong chi phí cung cấp điện, vì vậy nó không phù hợp để sử dụng.
Trong số các máy vi tính đơn chip giá rẻ, dòng AVR là nhanh nhất và ha
s PWM đầu ra, có thể được xem xét. Tuy nhiên, tần số hoạt động của máy vi tính đơn chip AVR vẫn chưa đủ cao và nó chỉ có thể được sử dụng vừa phải. Hãy tính toán cụ thể mức độ mà vi điều khiển AVR có thể điều khiển trực tiếp nguồn điện chuyển đổi.
Trong bộ vi điều khiển AVR, tần số xung nhịp lên tới 16 MHz. Nếu độ phân giải PWM là 10 bit, thì tần số của sóng PWM, tức là tần số hoạt động của nguồn điện chuyển đổi là 16000000/1024=15625 (Hz) và rõ ràng là không đủ cho nguồn điện chuyển đổi để làm việc ở tần số này (trong dải âm thanh). Sau đó, lấy độ phân giải PWM là 9 bit và tần số hoạt động của nguồn điện chuyển đổi lần này là 16000000/512=32768 (Hz), tần số này có thể được sử dụng bên ngoài phạm vi âm thanh, nhưng vẫn có một khoảng cách nhất định so với tần số hoạt động của nguồn điện chuyển mạch hiện đại.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ phân giải bit {{0}} có nghĩa là chu kỳ bật-tắt của ống nguồn có thể được chia thành 512 phần. Về phần bật, giả sử rằng chu kỳ nhiệm vụ là 0,5, nó chỉ có thể được chia thành 256 phần. Xem xét mối quan hệ phi tuyến tính giữa độ rộng xung và đầu ra của nguồn điện, nó cần phải được gấp lại ít nhất một nửa, nghĩa là, đầu ra của nguồn điện chỉ có thể được điều khiển tối đa 1/128, bất kể sự thay đổi của tải hoặc sự thay đổi của điện áp nguồn, mức độ kiểm soát chỉ có thể đi xa cho đến khi.
Cũng lưu ý rằng chỉ có một sóng PWM như được mô tả ở trên, đây là công việc một đầu. Nếu cần hoạt động đẩy-kéo (bao gồm cả nửa cầu), cần có hai sóng PWM và độ chính xác điều khiển nói trên sẽ giảm một nửa và chỉ có thể được điều khiển ở mức khoảng 1/64. Nó có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng đối với những nguồn điện yêu cầu thấp như sạc pin, nhưng lại không đủ cho những nguồn điện yêu cầu độ chính xác đầu ra cao.
