Tek Chip DC anahtarlama güç kaynağının tasarımına giriş
Anahtar modu güç kaynağının ana kontrol yöntemi, PWM darbelerini çıkarmak için darbe genişliği modülasyonu entegre devresini kullanmak ve darbe genişliği modülasyonu için analog PID regülatörünü kullanmaktır. Bu kontrol yönteminin belirli hataları vardır ve devre nispeten karmaşıktır. Bu makale, çok çeşitli sürekli ayarlanabilir çıkış voltajına sahip bir güç anahtarlama güç kaynağı için kontrol çekirdeği olarak yüksek performanslı bir tek çipli mikrodenetleyici tasarlamaktadır. Mikrodenetleyici doğrudan PWM dalgaları üretir ve anahtarlama güç kaynağının ana devresinde dijital kontrol gerçekleştirir. Devre basit ve güçlü.
1. Güç DC güç kaynağı sisteminin ilkesi ve genel tasarımı
1.1 Sistem İlkesi
Bu güç DC güç kaynağı sistemi iki bölümden oluşur: anahtarlama güç kaynağının ana devresi ve kontrol devresi. Ana devre esas olarak elektrik enerjisini işlerken, kontrol devresi esas olarak elektrik sinyallerini işler. Otomatik bir kontrol sistemi oluşturmak için negatif geri bildirim kullanılır. Anahtarlama gücü kaynağı PWM kontrol yöntemini benimser ve sapma, verilen miktar ve geri bildirim miktarı karşılaştırılarak elde edilir. PWM çıkışı, anahtarlama güç kaynağının çıkışını kontrol etmek için bir dijital PID regülatörü tarafından kontrol edilir. Bunlar arasında PID düzenlemesi ve PWM çıkışı, bir mikro denetleyici sistemi kullanılarak yazılım tarafından kontrol edilir.
1.2 Genel Sistem Tasarımı
Sistemin donanım kısmı giriş ve çıkış düzeltmesi ve filtreleme devreleri, güç dönüştürme parçaları, tahrik devreleri, mikrodenetleyici sistemler ve yardımcı devrelerden oluşur. Şekil 1, bir mikrodenetleyici tarafından kontrol edilen bir DC güç kaynağının yapısal diyagramını göstermektedir.
Şekil 1'den, 5 0 Hz, 220V AC gücünün, ızgaradan paraziti ortadan kaldırmak için ızgara filtresi tarafından filtrelendiği ve daha sonra bir DC voltaj sinyaline dönüştürerek düzeltme ve filtreleme için giriş doğrultucu filtresine girdiği görülebilir. DC sinyali, bir güç dönüşüm devresi yoluyla yüksek frekanslı bir AC sinyaline dönüştürülür ve daha sonra yüksek frekanslı AC sinyali, bir çıkış düzeltmesi ve filtreleme devresi ile bir DC voltaj çıkışına dönüştürülür [1]. Kontrol devresi PWM darbesi genişliği modülasyon yöntemini benimser ve mikrodenetleyici tarafından üretilen ayarlanabilir darbe genişliğine sahip PWM kontrol sinyali, güç dönüşüm devresini çalışmaya yönlendirmek için sürüş devresi tarafından işlenir. Çıkış voltajını düzenli aralıklarla toplamak ve beklenen değerle karşılaştırmak için bir mikrodenetleyicinin yüksek hızlı bir ADC dönüşüm kanalı kullanılarak, PID ayarı hatasına göre gerçekleştirilir. Voltaj edinme devresi, DC voltajı V0'ın edinilmesini gerçekleştirir ve A/D dönüştürücüsünün analog giriş voltajı aralığıyla eşleşir. Aşırı gerilim, aşırı akım ve anahtarlama güç kaynağında kısa devre hataları olması durumunda, koruma devresi güç kaynağı ve yükü için koruyucu bir rol oynar. Yardımcı güç kaynağı, kontrol devreleri, tahrik devreleri vb. İçin DC gücü sağlar.
