รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการออกแบบแหล่งจ่ายไฟสลับชิปเดี่ยว DC
วิธีการควบคุมหลักของแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์คือการใช้วงจรรวมความกว้างพัลส์เพื่อเพิ่มพัลส์ PWM เอาท์พุทและใช้ตัวควบคุม PID แบบอะนาล็อกสำหรับการปรับความกว้างพัลส์ วิธีการควบคุมนี้มีข้อผิดพลาดบางอย่างและวงจรค่อนข้างซับซ้อน บทความนี้ออกแบบไมโครคอนโทรลเลอร์แบบชิปเดียวที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นแกนควบคุมสำหรับแหล่งจ่ายไฟสลับพลังงานที่มีแรงดันเอาต์พุตเอาต์พุตที่ปรับได้อย่างต่อเนื่อง ไมโครคอนโทรลเลอร์สร้างคลื่น PWM โดยตรงและดำเนินการควบคุมดิจิตอลในวงจรหลักของแหล่งจ่ายไฟสวิตช์ วงจรนั้นเรียบง่ายและทรงพลัง
1. หลักการและการออกแบบโดยรวมของระบบจ่ายไฟ DC Power
1.1 หลักการของระบบ
ระบบจ่ายไฟ DC กำลังนี้ประกอบด้วยสองส่วน: วงจรหลักของแหล่งจ่ายไฟสวิตช์และวงจรควบคุม วงจรหลักส่วนใหญ่ประมวลผลพลังงานไฟฟ้าในขณะที่วงจรควบคุมส่วนใหญ่ประมวลผลสัญญาณไฟฟ้า ข้อเสนอแนะเชิงลบใช้เพื่อสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติ แหล่งจ่ายไฟสวิตช์ใช้วิธีการควบคุม PWM และค่าเบี่ยงเบนนั้นได้มาจากการเปรียบเทียบปริมาณและปริมาณการตอบรับที่กำหนด เอาต์พุต PWM ถูกควบคุมโดยตัวควบคุม PID ดิจิตอลเพื่อควบคุมเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟสวิตช์ ในหมู่พวกเขากฎระเบียบ PID และเอาต์พุต PWM ถูกควบคุมโดยซอฟต์แวร์โดยใช้ระบบไมโครคอนโทรลเลอร์
1.2 การออกแบบระบบโดยรวม
ส่วนฮาร์ดแวร์ของระบบประกอบด้วยการแก้ไขอินพุตและเอาต์พุตและวงจรการกรองชิ้นส่วนการแปลงพลังงานวงจรไดรฟ์ระบบไมโครคอนโทรลเลอร์และวงจรเสริม รูปที่ 1 แสดงแผนภาพโครงสร้างของแหล่งจ่ายไฟ DC ที่ควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์
จากรูปที่ 1 จะเห็นได้ว่า 5 0 Hz, 220V AC Power ถูกกรองโดยตัวกรองกริดเพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนจากกริดจากนั้นป้อนตัวกรองวงจรอินพุตสำหรับการแก้ไขและการกรอง สัญญาณ DC จะถูกแปลงเป็นสัญญาณ AC ความถี่สูงผ่านวงจรการแปลงพลังงานและสัญญาณ AC ความถี่สูงจะถูกแปลงเป็นเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า DC ผ่านการแก้ไขเอาต์พุตและวงจรกรอง [1] วงจรควบคุมใช้วิธีการปรับความกว้างพัลส์ PWM และสัญญาณควบคุม PWM ที่มีความกว้างพัลส์ที่ปรับได้ที่สร้างขึ้นโดยไมโครคอนโทรลเลอร์จะถูกประมวลผลโดยวงจรขับขี่เพื่อขับเคลื่อนวงจรการแปลงพลังงานให้ทำงาน การใช้ช่องสัญญาณการแปลง ADC ความเร็วสูงของไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อรวบรวมแรงดันเอาต์พุตในช่วงเวลาปกติและเปรียบเทียบกับค่าที่คาดหวังการปรับ PID จะดำเนินการตามข้อผิดพลาด วงจรการได้มาของแรงดันไฟฟ้าตระหนักถึงการได้มาของ DC Voltage V0 และจับคู่กับช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตแบบอะนาล็อกของตัวแปลง A/D ในกรณีที่มีแรงดันไฟฟ้าเกินกระแสไฟฟ้าเกินและลัดวงจรในการสลับแหล่งจ่ายไฟวงจรป้องกันมีบทบาทในการป้องกันสำหรับแหล่งจ่ายไฟและโหลด แหล่งจ่ายไฟเสริมให้พลังงาน DC สำหรับวงจรควบคุมวงจรขับเคลื่อน ฯลฯ
