Design av DC switchande strömförsörjning för mikrodator med en chip
Den huvudsakliga styrmetoden för strömförsörjning i switchläge är att använda integrerad krets för pulsbreddsmodulering för att mata ut PWM-pulser och använda analog PID-regulator för pulsbreddsmodulering. Denna styrmetod har vissa fel och kretsen är relativt komplex. Den här artikeln presenterar en strömförsörjning med ett brett utbud av kontinuerligt justerbar utspänning, styrd av den högpresterande mikrokontrollern μ psd3354 från ST company. Mikrokontrollern genererar direkt PWM-vågor och utför digital kontroll på huvudkretsen för strömförsörjningen. Kretsen är enkel och kraftfull.
Princip och övergripande design för likströmsförsörjningssystem
1.1 Systemprincip
Detta likströmsförsörjningssystem består av två delar: huvudkretsen för strömförsörjningen och styrkretsen. Huvudkretsen behandlar huvudsakligen elektrisk energi, medan styrkretsen huvudsakligen behandlar elektriska signaler. Negativ återkoppling används för att bilda ett automatiskt styrsystem. Omkopplingsströmförsörjningen använder PWM-styrmetoden, och avvikelsen erhålls genom att jämföra den givna kvantiteten och återkopplingskvantiteten. PWM-utgången styrs av en digital PID-regulator för att styra utgången från strömförsörjningen. Bland dem styrs både PID-reglering och PWM-utgång av programvara som använder ett mikrokontrollersystem.
1.2 Övergripande systemdesign
Hårdvarudelen av systemet består av in- och utgångslikriktar- och filtreringskretsar, kraftomvandlingsdelar, drivkretsar, mikrokontrollersystem och hjälpkretsar. Figur 1 visar strukturdiagrammet för en likströmskälla styrd av en mikrokontroller.
Som kan ses filtreras 50Hz och 220V AC-effekt av nätfiltret för att eliminera störningar från nätet, och går sedan in i ingångslikriktarfiltret för likriktning och filtrering och omvandlar det till en DC-spänningssignal. DC-signalen omvandlas till en högfrekvent AC-signal genom en effektomvandlingskrets, och den högfrekventa AC-signalen omvandlas sedan till en DC-spänningsutgång genom en utgångslikriktar- och filtreringskrets [1]. Styrkretsen använder PWM-pulsbreddsmoduleringsmetoden, och PWM-styrsignalen med justerbar pulsbredd som genereras av mikrokontrollern bearbetas av drivkretsen för att driva effektomvandlingskretsen att fungera. Genom att använda en höghastighets-ADC-omvandlingskanal för en mikrokontroller för att samla utspänningen med jämna mellanrum, och jämföra den med det förväntade värdet, utförs PID-justering baserat på dess fel. Spänningsupptagningskretsen realiserar förvärvet av DC-spänningen V0 och matchar den med det analoga inspänningsområdet för A/D-omvandlaren. Vid överspännings-, överströms- och kortslutningsfel i strömförsörjningen spelar skyddskretsen en skyddande roll för strömförsörjningen och belastningen. Hjälpströmförsörjningen tillhandahåller likström för styrkretsar, drivkretsar, etc.
2. Huvudkretsdesign av switch strömförsörjning
Huvudkretsen för strömförsörjningen används för att slutföra omvandlingen av DC-AC-DC. Systemets huvudkrets använder en fullbrygga DC-DC-omvandlare, som visas i figur 2. Strömbrytaren som används i detta system är BSM 50GB120DN2-seriens IGBT-modul från EUPEC-företaget. Varje modul är en halvbrostruktur, så två moduler krävs i hela brosystemet. Varje modul är inbäddad med en snabb frihjulsdiod.
