2019年 12月 25日 星期三
您的位置: 威廉希尔主页 > 单片机技术 >

单片机控制开关电源的几种方式解析

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2019-12-23 08:07         

  其一是单片机输出一个电压(经DA芯片或PWM方式),用作电源的基准电压。这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压,可以用按键输入电源的输出电压值,单片机并没有加入电源的反馈环,电源

  其二是单片机扩展AD,不断检测电源的输出电压,根据电源输出电压与设定值之差,调整DA的输出,控制PWM芯片,间接控制电源的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中,代替原来的比较放大环节,单片机的程序要采用比较复杂的PID算法。

  其三是单片机扩展AD,不断检测电源的输出电压,根据电源输出电压与设定值之差,输出PWM波,直接控制电源的工作。这种方式单片机介入电源工作最多。

  第三种方式是最彻底的单片机控制开关电源,但对单片机的要求也最高。要求单片机运算速度快,而且能够输出足够高频率的PWM波。这样的单片机显然价格也高。

  廉价单片机中,AVR系列最快,具有PWM输出,可以考虑采用。但AVR单片机的工作频率仍不够高,只能是勉强使用。下面我们具体计算一下AVR单片机直接控制开关电源工作可以达到什么水平。

  AVR单片机中,时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位,那么PWM波的频率也就是开关电源的工作频率为16000000/1024=15625(Hz),开关电源工作在这个频率下显然不够(在音频范围内)。那么取PWM分辨率为9位,这次开关电源的工作频率为16000000/512=32768(Hz),在音频范围外,可以用,但距离现代开关电源的工作频率还有一定距离。

  不过必须注意,9位分辨率是说功率管导通-关断这个周期中,可以分成512份,单就导通而言,假定占空比为0.5,则只能分成256份。考虑到脉冲宽度与电源的输出并非线性关系,需要至少再打个对折,也就是说,电源输出最多只能控制到1/128,无论负载变化还是网电源电压变化,控制的程度只能到此为止。

  还要注意,所述只有一个PWM波,是单端工作。如果要推挽工作(包括半桥),那就需要两个PWM波,上述控制精度还要减半,只能控制到约1/64。对要求不高的电源例如电池充电,可以满足使用要求,但对要求输出精度较高的电源,这就不够了。

  但是上列第二种控制方式,即单片机调整DA的输出,控制PWM芯片,间接控制电源的工作,却对单片机没有那么高的要求,51系列单片机已可胜任。而51系列单片机的价格比AVR还是低一些。

  网友coocle曾发表他的看法:“单片机控制开关电源的缺点在于动态响应不够,优点是设计的弹性好,如和通讯,我的想法是单片机和pwm芯片相结合,现在的一般单片机的pwm输出的频率普遍还不是太高,频率太高,想要实现单周期控制也很难。所以我觉得单片机可是完成一些弹性的模拟给定,后面还有pwm芯片完成一些工作。”

  无独有偶,在电子电源综合区中有篇原创文章《DPWM电的研究》,也是用数字电输出PWM波直接控制开关电源工作。他是用CPLD再加单片机进行控制。众所周知CPLD的价格以及开发难度绝非单片机可比,那么他为什么要这样做?原因如作者所说,由于单片机的PWM宽度小,导致精度低,不能满足系统的要求。作者又说,在这些情况下,应用片外PWM电无疑是一种理想的选择。他选择CPLD芯片来实现PWM。我则:还是用开关电源原来的控制芯片来实现。不但价格低,而且容易实现单周期电流检测等功能。我们大可不必为数字控制而数字控制。

  【LLC系统课程推荐】史上最全张飞半桥LLC电源教程,60小时深度半桥谐振软开关电源设计

  基于51单片机和机智云的WIFI智能插座(2019版) 和大家分享一下我做STC15W4K56S4单片机(51单片机)连接...

  #define JUDGE_MAX_IN_EXT #define JUDGE_MAX_IN_EXT extern#endif ...

  #include #include #defineucharunsigned char #define&n...

  近期想研究研究通过命令行调用USBDM,安装了USBDM后,打开命令行工具,依次输入: 第一句:cd C:\Progra...

  从机按按键之后,lcd1602显示屏第一行上显示“You NO. is 01”之后累次加一。这怎么写...

  如何用keil C51+串口助手+labview+虚拟串口+proteus进行串口收发数据的仿线. 先发送十六进制的任意数据,返回数据都不显示,估计程序有问题,没有返回??? 2. &...

  开关电源的传导是通过电源的输入电源线向播的电磁干扰。在开关电源输入电源线中向播的,既....

  这个系统该如何设计,需要流程图和电原理图 单片机课程设计 故障报警系统 文华学院 以拨动开关K0~K7作为8个故障源...

  在单片机学习、开发中,我们不可避免地要接触看门狗电,那看门狗电是什么呢?你掌握了吗? 看门狗是什么? 看门...

  据悉,树莓派(Raspberry Pi)是基于Linux的单片机电脑,由英国树莓派基金会开发,目的是....

  通信按照基本类型可以分为并行通信和串行通信。并行通信时数据的各个位同时传送,可以实现字节为单位通信,....

  步进电机是将电脉冲信号转换为角位移的执行元件,其转子的转角与输入电脉冲数成正比,其转速与单位时间内输....

  从事MCU单片机方案的开发多年,包括51核ARM核,各种应用:1.通信基站控制箱控制板; 2. ....

      威廉希尔