Introduction à plusieurs méthodes de contrôle de l'alimentation à découpage contrôlée par puce unique
La première est que le microcontrôleur génère une tension (via la puce DA ou le mode PWM), qui est utilisée comme tension de référence pour l'alimentation. Cette méthode remplace uniquement la tension de référence d'origine par un microcontrôleur, qui peut saisir la valeur de tension de sortie de l'alimentation avec un bouton. Le microcontrôleur n'ajoute pas de boucle de rétroaction de l'alimentation et aucune modification n'est apportée au circuit d'alimentation. Cette méthode est la plus simple.
La seconde consiste à étendre l'AD du microcontrôleur, en détectant en continu la tension de sortie de l'alimentation, en ajustant la sortie du DA en fonction de la différence entre la tension de sortie de l'alimentation et la valeur définie, en contrôlant la puce PWM, et contrôlant indirectement le fonctionnement de l’alimentation. De cette manière, le microcontrôleur a été ajouté à la boucle de rétroaction de l'alimentation, remplaçant ainsi la liaison d'amplification d'origine. Le programme du microcontrôleur doit utiliser un algorithme PID plus complexe.
La troisième consiste à étendre l'AD du microcontrôleur, en détectant en continu la tension de sortie de l'alimentation et en émettant des ondes PWM en fonction de la différence entre la tension de sortie de l'alimentation et la valeur définie, contrôlant directement le fonctionnement de l'alimentation. . De cette façon, le microcontrôleur est le plus impliqué dans le fonctionnement de l’alimentation électrique.
La troisième méthode est l'alimentation de commutateur de commande de micro-ordinateur monopuce la plus complète, mais les exigences pour les microcontrôleurs monopuce sont également les plus élevées. Le microcontrôleur doit avoir une vitesse de calcul rapide et être capable de produire des ondes PWM de fréquence suffisamment élevée. De tels microcontrôleurs sont évidemment coûteux.
La vitesse des microcontrôleurs basés sur DSP est suffisamment élevée, mais le prix actuel est également très élevé. Du point de vue des coûts, la proportion du coût de l’énergie est trop importante pour être adoptée.
Parmi les microcontrôleurs à faible coût, la série AVR est la plus rapide et dispose d'une sortie PWM, dont l'adoption peut être envisagée. Cependant, la fréquence de travail du microcontrôleur AVR n'est toujours pas assez élevée et ne peut être utilisée qu'à contrecœur. Ci-dessous, nous calculerons le niveau auquel le microcontrôleur AVR peut contrôler directement le fonctionnement de l'alimentation à découpage.
Dans le microcontrôleur AVR, la fréquence d'horloge maximale est de 16 MHz. Si la résolution PWM est de 10 bits, alors la fréquence de l'onde PWM, également connue sous le nom de fréquence de fonctionnement de l'alimentation à découpage, est de 16 000 000/1024=15625 (Hz). Il ne suffit évidemment pas que l'alimentation à découpage fonctionne à cette fréquence (dans la plage audio). Ainsi, en prenant la résolution PWM de 9 bits, la fréquence de fonctionnement de l'alimentation à découpage est cette fois de 16 000 000/512=32768 (Hz), ce qui peut être utilisé en dehors de la plage audio, mais il y a toujours une certaine distance par rapport au fréquence de travail des alimentations à découpage modernes.
Cependant, il faut noter que la résolution en bits de {{0}} signifie que pendant le cycle marche/arrêt du transistor de puissance, il peut être divisé en 512 parties. En termes de conduction uniquement, en supposant un rapport cyclique de 0,5, elle ne peut être divisée qu'en 256 parties. Étant donné que la largeur d'impulsion n'est pas liée linéairement à la sortie de l'alimentation, il est nécessaire d'effectuer au moins un pli supplémentaire. En d'autres termes, la puissance de sortie ne peut être contrôlée qu'à 1/128 au maximum, quels que soient les changements de charge ou les changements de tension du réseau, le degré de contrôle ne peut atteindre que ce point.
Notez également qu'il n'existe qu'une seule onde PWM mentionnée ci-dessus, qui fonctionne à une seule extrémité. Si un fonctionnement push-pull (y compris demi-pont) est requis, deux ondes PWM sont nécessaires et la précision de contrôle ci-dessus doit être réduite de moitié, ce qui ne peut être contrôlé qu'à environ 1/64. Pour les alimentations ayant de faibles exigences, telles que le chargement de la batterie, cela peut répondre aux exigences d'utilisation, mais pour les alimentations nécessitant une précision de sortie élevée, cela n'est pas suffisant.
