分享一些单片机控制的开关电源基本方法

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简介:以下文本概述了一些单片机控制的开关电源基本方法,以及相关注意事项

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,电源电路并没有什么改动。这种方式最简单。

这种控制方式只是以数字方法给出电压基准,用来代替了电源面板的电压/电流旋钮,但是请注意单片机给出来的信号是“非常线性”的,电路中存在着离散性,和不确定性故而此类控制方法输出的电压与预期的会有一些差距;

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。

第二种控制方法的确定是AD,与PID都占据着系统很长的时间,对于有实时性要求的电源中此种方法需要慎重考虑;

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。

DSP类单片机速度够高,但目前价格也很高,从成本考虑,占电源成本的比例太大,不宜采用。

不过目前市场有很多单片机都带有DSP功能,比如cortex-M4、dspic等等;

“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,如保护和通讯,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。”

建议: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保护功能。我们大可不必为数字控制而数字控制。

另外在这块电路布板走线时,请考虑好电磁兼容问题,做好必要的抗干扰措施,在工作中就常会遇到硬件工程师抱怨数字化部分抗干扰能力太差,可是同作为工程师,我们是不是应该把干扰源扼制在源头呢,当然数字化部分抗干扰也需具备一定的能力,以备不测。

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