Introducció al disseny de la font d'alimentació de commutació de xip únic
El mètode de control principal de l’alimentació del mode de commutació és utilitzar el circuit integrat de modulació d’amplada de pols per a la sortida de polsos PWM i utilitzar el regulador PID analògic per a la modulació d’amplada de pols. Aquest mètode de control té certs errors i el circuit és relativament complex. Aquest article dissenya un microcontrolador d'un sol xip d'alt rendiment com a nucli de control per a una font d'alimentació de commutació d'alimentació amb una àmplia gamma de tensió de sortida ajustable contínuament. El microcontrolador genera directament les ones PWM i realitza el control digital al circuit principal de l'alimentació de commutació. El circuit és senzill i potent.
1. Principi i disseny global del sistema d’alimentació d’energia DC
1.1 Principi del sistema
Aquest sistema d’alimentació d’energia DC consta de dues parts: el circuit principal de l’alimentació de commutació i el circuit de control. El circuit principal processa principalment energia elèctrica, mentre que el circuit de control processa principalment senyals elèctrics. La retroalimentació negativa s'utilitza per formar un sistema de control automàtic. L’alimentació de commutació adopta el mètode de control PWM i la desviació s’obté comparant la quantitat i la quantitat de retroalimentació donades. La sortida PWM està controlada per un regulador PID digital per controlar la sortida de l'alimentació de commutació. Entre ells, la regulació PID i la sortida PWM estan controlades per programari mitjançant un sistema de microcontroladors.
1.2 Disseny general del sistema
La part del maquinari del sistema consisteix en circuits de rectificació i filtració d’entrada i sortida, peces de conversió de potència, circuits d’accionament, sistemes de microcontroladors i circuits auxiliars. La figura 1 mostra el diagrama estructural d’una font d’alimentació de corrent continu controlada per un microcontrolador.
A la figura 1, es pot veure que 5 0 Hz, 220V La potència de CA es filtra pel filtre de la graella per eliminar la interferència de la graella i, a continuació, entra al filtre del rectificador d’entrada per a la rectificació i el filtratge, convertint -lo en un senyal de tensió de corrent continu. El senyal de corrent continu es converteix en un senyal de CA d’alta freqüència a través d’un circuit de conversió de potència i el senyal AC d’alta freqüència es converteix en una sortida de tensió de corrent continu mitjançant un circuit de rectificació i filtratge de sortida [1]. El circuit de control adopta el mètode de modulació de l'amplada de pols PWM i el senyal de control de PWM amb amplada de pols regulable generada pel microcontrolador és processat pel circuit de conducció per conduir el circuit de conversió de potència. Utilitzant un canal de conversió ADC d’alta velocitat d’un microcontrolador per recollir la tensió de sortida a intervals regulars i comparant-lo amb el valor esperat, l’ajust PID es realitza en funció del seu error. El circuit d’adquisició de tensió realitza l’adquisició de Tensió DC V0 i la coincideix amb el rang de tensió d’entrada analògica del convertidor A/D. En cas de sobretensió, sobrecorrent i falles de curtcircuit a la font d’alimentació de commutació, el circuit de protecció té un paper protector per a l’alimentació i la càrrega. L’alimentació auxiliar proporciona potència de corrent continu per als circuits de control, circuits d’accionament, etc.
