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单片机控制的开关电源基本方法和测试系统

点击:2102 日期:2015-11-28 选择字号:
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      电源数字化的技术发展方式使电源在设计和功能上都有快速的变化和发展。有电源工程师在从事多年电源硬件开发工作后,总结出一些关于单片机控制的开关电源技术方面的知识,创锐电子分享出来,干货拿走不谢。需要说明的是,开关电源在用电产品中应用广泛,它的技术发展模式与产品的安全性以及品质保证有着本质关联,因此它的检测系统--开关电源测试系统也势必会迎合变化而变化。
       1.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,相信对于广大电源从业者来说也相对较易理解。但同时也需要注意的是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,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; 
       2.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产品,此种方法需要慎重考虑;
       3.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。这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。不但要求单片机运算速度快,而且能够输出足够高频率的PWM波。因此这样的单片机显然价格也高。
      4.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; 
      5.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,曾有工程师设想单片机和pwm芯片相结合,因为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。
     以上是单片机控制的开关电源基本方法以及注意事项的一些简述,有不同见解的各界朋友欢迎联系广东创锐电子技术股份有限公司共同探讨。另一方面,开关电源测试系统目前在国内具备研发生产能力的厂家并多,作为具有17年开关电源测试系统研发生产的创锐电子将会时刻关注市场动态,行业发展趋势,与电源行业共同发展进步。 

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