Analiza nekoliko načina upravljanja mikroračunala s jednim čipom za upravljanje prekidačkim napajanjem
Jedan je da mikroračunalo s jednim čipom emitira napon (putem DA čipa ili PWM moda), koji se koristi kao referentni napon napajanja. Ova metoda samo zamjenjuje originalni referentni napon s mikroračunalom s jednim čipom, a vrijednost izlaznog napona napajanja može se unijeti pomoću gumba. Mikroračunalo s jednim čipom ne uključuje se u povratnu petlju napajanja, a krug napajanja ne mijenja se mnogo. Ovako je najlakše.
Drugi je proširiti AD mikroračunala s jednim čipom, kontinuirano detektirati izlazni napon napajanja, prilagoditi izlaz DA prema razlici između izlaznog napona napajanja i postavljene vrijednosti, kontrolirati PWM čipom, te neizravno upravljati radom napajanja. Na taj je način mikroračunalo s jednim čipom dodano u povratnu petlju napajanja, zamjenjujući izvornu vezu za usporedbu i pojačanje, a program mikroračunala s jednim čipom mora usvojiti kompliciraniji PID algoritam.
Treći je proširiti AD mikroračunala s jednim čipom, kontinuirano detektirati izlazni napon napajanja i izlazne PWM valove prema razlici između izlaznog napona napajanja i postavljene vrijednosti i izravno kontrolirati rad napajanja. Na taj način jednočipno mikroračunalo najviše intervenira u radu napajanja.
Treći način je najtemeljitiji single-chip mikroračunalo s prekidačkim napajanjem, ali također ima najviše zahtjeve za single-chip mikroračunalo. Potrebno je da brzina rada mikroračunala s jednim čipom bude velika i da može emitirati PWM val s dovoljno visokom frekvencijom. Takav mikrokontroler je očito skup.
Brzina DSP mikroračunala s jednim čipom je dovoljno visoka, ali je i trenutna cijena visoka. Iz perspektive troškova, čini veliki udio u troškovima napajanja, tako da nije prikladan za upotrebu.
Među jeftinim mikroračunalima s jednim čipom AVR serija je najbrža i ha
s PWM izlaz, koji se može uzeti u obzir. Međutim, radna frekvencija AVR mikroračunala s jednim čipom još uvijek nije dovoljno visoka i jedva se može koristiti. Idemo konkretno izračunati na kojoj razini AVR mikrokontroler može izravno upravljati prekidačkim napajanjem.
U AVR mikrokontroleru frekvencija takta je do 16MHz. Ako je PWM rezolucija 10 bita, tada je frekvencija PWM vala, odnosno radna frekvencija sklopnog napajanja 16000000/1024=15625 (Hz), a očito nije dovoljno za prekidačko napajanje raditi na ovoj frekvenciji (u audio području). Zatim uzmite PWM rezoluciju od 9 bita, a radna frekvencija preklopnog napajanja ovaj put je 16000000/512=32768 (Hz), što se može koristiti izvan audio raspona, ali još uvijek postoji određena udaljenost od radna frekvencija modernih sklopnih izvora napajanja.
Međutim, mora se primijetiti da {{0}}bitna rezolucija znači da se ciklus uključenja-isključivanja strujne cijevi može podijeliti u 512 dijelova. Što se uključivanja tiče, uz pretpostavku da je radni ciklus 0,5, može se podijeliti samo na 256 dijelova. S obzirom na nelinearni odnos između širine impulsa i izlaza napajanja, potrebno ga je presavijati barem na pola, to jest, izlaz napajanja može se kontrolirati samo do najviše 1/128, bez obzira na promjenu opterećenja ili promjenu napona napajanja, stupanj upravljanja može ići samo dotle.
Također imajte na umu da postoji samo jedan PWM val kao što je gore opisano, što je jednostrani rad. Ako je potreban push-pull rad (uključujući polumost), potrebna su dva PWM vala, a gore spomenuta točnost upravljanja bit će prepolovljena i može se kontrolirati samo na oko 1/64. Može zadovoljiti zahtjeve upotrebe za izvore energije s malim zahtjevima kao što je punjenje baterije, ali nije dovoljno za izvore energije koji zahtijevaju visoku točnost izlaza.
