单片机控制开关电源
单片机控制开关电源,单从对电源输出的控制来说,可以有几种控制方式.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.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.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.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。