Inleiding tot het ontwerp van Single Chip DC -schakelvoedingsvoeding
De hoofdbesturingsmethode van de schakelmodusvoeding is om pulsbreedtemodulatie geïntegreerd circuit te gebruiken om PWM -pulsen uit te voeren en analoge PID -regulator te gebruiken voor pulsbreedtemodulatie. Deze besturingsmethode heeft bepaalde fouten en het circuit is relatief complex. Dit artikel ontwerpt een krachtige microcontroller met één chip als de besturingskern voor een stroomschakelvoeding met een breed bereik van continu instelbare uitgangsspanning. De microcontroller genereert direct PWM -golven en voert digitale besturingselement uit op het hoofdcircuit van de schakelvoeding. Het circuit is eenvoudig en krachtig.
1. Principe en algeheel ontwerp van Power DC -voedingssysteem
1.1 Systeemprincipe
Dit vermogen DC -voedingssysteem bestaat uit twee delen: het hoofdcircuit van de schakelvoeding en het besturingscircuit. Het hoofdcircuit verwerkt voornamelijk elektrische energie, terwijl het besturingscircuit voornamelijk elektrische signalen verwerkt. Negatieve feedback wordt gebruikt om een automatisch besturingssysteem te vormen. De schakelvoeding neemt de PWM -besturingsmethode aan en de afwijking wordt verkregen door de gegeven hoeveelheid en feedbackhoeveelheid te vergelijken. De PWM -uitgang wordt bestuurd door een digitale PID -regulator om de uitgang van de schakelvoeding te regelen. Onder hen worden PID -regulering en PWM -uitvoer beide bestuurd door software met behulp van een microcontroller -systeem.
1.2 Algemeen systeemontwerp
Het hardwaregedeelte van het systeem bestaat uit invoer- en uitvoerrectificatie en filteringscircuits, stroomconversieonderdelen, aandrijfcircuits, microcontroller -systemen en hulpcircuits. Figuur 1 toont het structurele diagram van een DC -voeding die wordt bestuurd door een microcontroller.
Uit figuur 1 is te zien dat 5 0 Hz, 220V AC -vermogen wordt gefilterd door het roosterfilter om interferentie van het rooster te elimineren en vervolgens het ingangsgelijk gelijkrichtersfilter binnenkomt voor rectificatie en filteren, het omzetten in een DC -spanningssignaal. Het DC-signaal wordt omgezet in een hoogfrequent AC-signaal door een vermogensconversiecircuit en het hoogfrequente AC-signaal wordt vervolgens omgezet in een DC-spanningsuitgang door een uitgangsrectificatie en filtercircuit [1]. Het besturingscircuit neemt de PWM -pulsbreedtemodulatiemethode aan en het PWM -besturingssignaal met instelbare pulsbreedte gegenereerd door de microcontroller wordt verwerkt door het rijcircuit om het stroomconversiecircuit naar het werk te sturen. Met behulp van een hogesnelheid ADC-conversiekanaal van een microcontroller om de uitgangsspanning met regelmatige intervallen te verzamelen en deze te vergelijken met de verwachte waarde, wordt PID-aanpassing uitgevoerd op basis van de fout. Het spanningsverwervingscircuit realiseert de acquisitie van DC -spanning V0 en past het overeen met het analoge ingangsspanningsbereik van de A/D -converter. In het geval van overspanning, overstroom- en kortsluitfouten in de schakelvoeding, speelt het beveiligingscircuit een beschermende rol voor de voeding en belasting. De hulpvoeding biedt DC -stroom voor besturingscircuits, aandrijfcircuits, enz.
