एक बुद्धिमान नियंत्रण स्विचिंग बिजली आपूर्ति के डिजाइन का एहसास कैसे करें
बुद्धिमान नियंत्रण स्विच डिजाइन बिजली की आपूर्ति, अकेले बिजली उत्पादन के नियंत्रण से, कई नियंत्रण विधियां हैं। एक यह है कि सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर एक वोल्टेज (डीए चिप या पीडब्लूएम मोड के माध्यम से) आउटपुट करता है, जिसका उपयोग बिजली आपूर्ति के संदर्भ वोल्टेज के रूप में किया जाता है। यह विधि केवल मूल संदर्भ वोल्टेज को एकल-चिप माइक्रो कंप्यूटर से प्रतिस्थापित करती है, और बिजली आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज मान बटन के साथ इनपुट किया जा सकता है। सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर बिजली आपूर्ति के फीडबैक लूप में शामिल नहीं होता है, और बिजली आपूर्ति सर्किट में ज्यादा बदलाव नहीं होता है। ये तरीका सबसे आसान है.
दूसरा है सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर के एडी का विस्तार करना, बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज का लगातार पता लगाना, बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज और निर्धारित मूल्य के बीच अंतर के अनुसार डीए के आउटपुट को समायोजित करना, पीडब्लूएम को नियंत्रित करना। चिप, और अप्रत्यक्ष रूप से बिजली आपूर्ति के काम को नियंत्रित करती है। इस तरह, मूल तुलना और प्रवर्धन लिंक को प्रतिस्थापित करते हुए, सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर को बिजली आपूर्ति के फीडबैक लूप में जोड़ा गया है, और सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर के प्रोग्राम को अधिक जटिल पीआईडी एल्गोरिदम अपनाने की आवश्यकता है। तीसरा है सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर के एडी का विस्तार करना, लगातार बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज का पता लगाना, और बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज और निर्धारित मूल्य के बीच अंतर के अनुसार पीडब्लूएम तरंगों का उत्पादन करना, और सीधे काम को नियंत्रित करना। बिजली आपूर्ति का. इस प्रकार, सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर बिजली आपूर्ति कार्य में सबसे अधिक हस्तक्षेप करता है।
तीसरा तरीका सबसे गहन सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर नियंत्रण बुद्धिमान नियंत्रण स्विच है, लेकिन इसमें सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर के लिए उच्चतम आवश्यकताएं भी हैं। यह आवश्यक है कि सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर की संचालन गति तेज हो, और यह पर्याप्त उच्च आवृत्ति के साथ पीडब्लूएम तरंग का उत्पादन कर सके। ऐसा माइक्रोकंट्रोलर स्पष्ट रूप से महंगा है। डीएसपी सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर की स्पीड काफी ज्यादा है, लेकिन मौजूदा कीमत भी काफी ज्यादा है। लागत को ध्यान में रखते हुए, यह बिजली आपूर्ति लागत का एक बड़ा हिस्सा है, इसलिए यह उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। सस्ते सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटरों में, AVR श्रृंखला सबसे तेज़ है और इसमें PWM आउटपुट है, जिस पर विचार किया जा सकता है। हालाँकि, AVR सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर की ऑपरेटिंग आवृत्ति अभी भी पर्याप्त नहीं है, और इसे केवल मुश्किल से ही उपयोग किया जा सकता है। आइए विशेष रूप से गणना करें कि एवीआर माइक्रोकंट्रोलर किस स्तर पर स्विचिंग बिजली आपूर्ति को सीधे नियंत्रित कर सकता है।
AVR माइक्रोकंट्रोलर में क्लॉक फ्रीक्वेंसी 16MHz तक होती है। यदि पीडब्लूएम रिज़ॉल्यूशन 10 बिट है, तो पीडब्लूएम तरंग की आवृत्ति, यानी स्विचिंग बिजली आपूर्ति की ऑपरेटिंग आवृत्ति 16000000/1024=15625 (हर्ट्ज) है, और यह स्पष्ट रूप से पर्याप्त नहीं है इस आवृत्ति (ऑडियो रेंज में) पर काम करने के लिए स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के लिए। फिर पीडब्लूएम रिज़ॉल्यूशन को 9 बिट्स के रूप में लें, और इस समय स्विचिंग बिजली आपूर्ति की ऑपरेटिंग आवृत्ति 16000000/512=32768 (हर्ट्ज) है, जिसका उपयोग ऑडियो फ्रीक्वेंसी रेंज के बाहर किया जा सकता है, लेकिन अभी भी एक निश्चित दूरी है आधुनिक स्विचिंग बिजली आपूर्ति की ऑपरेटिंग आवृत्ति। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 9-बिट रिज़ॉल्यूशन का मतलब है कि पावर ट्यूब के टर्न-ऑन-टर्न-ऑफ चक्र को 512 भागों में विभाजित किया जा सकता है। जहाँ तक टर्न-ऑन का सवाल है, यह मानते हुए कि कर्तव्य चक्र 0.5 है, इसे केवल 256 भागों में विभाजित किया जा सकता है। पल्स चौड़ाई और बिजली आपूर्ति के आउटपुट के बीच गैर-रेखीय संबंध को ध्यान में रखते हुए, इसे कम से कम आधे में मोड़ने की आवश्यकता है, यानी, बिजली आपूर्ति के आउटपुट को अधिकतम 1/128 तक ही नियंत्रित किया जा सकता है, भार में परिवर्तन या बिजली आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन की परवाह किए बिना, नियंत्रण की डिग्री केवल इस बिंदु तक ही पहुंच सकती है। यह भी ध्यान दें कि जैसा कि ऊपर वर्णित है, केवल एक पीडब्लूएम तरंग है, जो एकल-समाप्त कार्य है। यदि पुश-पुल ऑपरेशन (आधा-पुल सहित) की आवश्यकता है, तो दो पीडब्लूएम तरंगों की आवश्यकता होती है, और उपर्युक्त नियंत्रण सटीकता आधी हो जाएगी, और केवल 1/64 तक नियंत्रित की जा सकती है।
यह बैटरी चार्जिंग जैसे कम मांग वाले बिजली स्रोतों के लिए उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, लेकिन यह उन बिजली स्रोतों के लिए पर्याप्त नहीं है जिनके लिए उच्च आउटपुट सटीकता की आवश्यकता होती है। संक्षेप में, AVR माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग केवल अनिच्छा से सीधे PWM नियंत्रण के तरीके में किया जा सकता है। हालाँकि, ऊपर सूचीबद्ध दूसरा बुद्धिमान नियंत्रण स्विच डिज़ाइन नियंत्रण विधि, यानी, सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर डीए के आउटपुट को समायोजित करता है, पीडब्लूएम चिप को नियंत्रित करता है, और अप्रत्यक्ष रूप से बिजली आपूर्ति के काम को नियंत्रित करता है, लेकिन इसमें इतनी अधिक वृद्धि नहीं होती है सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर के लिए आवश्यकताएँ, और 51 श्रृंखला सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर सक्षम है। 51 सीरीज एमसीयू की कीमत अभी भी एवीआर से कम है। बुद्धिमान नियंत्रण स्विच डिज़ाइन का नुकसान यह है कि गतिशील प्रतिक्रिया पर्याप्त नहीं है। लाभ यह है कि डिज़ाइन लचीला है, जैसे सुरक्षा और संचार, सिंगल-चिप और पीडब्लूएम चिप्स का संयोजन। एकल-चक्र नियंत्रण प्राप्त करना भी कठिन है। इसलिए मुझे लगता है कि सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर कुछ लचीली एनालॉग सेटिंग्स को पूरा कर सकता है, और इसके पीछे कुछ काम को पूरा करने के लिए एक पीडब्लूएम चिप है। मैंने नियंत्रण के लिए सीपीएलडी प्लस माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करने वाला एक लेख देखा है।
हम सभी जानते हैं कि सीपीएलडी की कीमत और विकास की कठिनाई किसी भी तरह से सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर से तुलनीय नहीं है, तो वह ऐसा क्यों करता है? जैसा कि लेखक ने कहा है, इसका कारण यह है कि सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर की पीडब्लूएम चौड़ाई छोटी है, जिसके परिणामस्वरूप कम परिशुद्धता होती है, जो सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है। लेखक ने यह भी कहा कि इन मामलों में, ऑफ-चिप पीडब्लूएम सर्किट का अनुप्रयोग निस्संदेह एक आदर्श विकल्प है। उन्होंने PWM को साकार करने के लिए CPLD चिप को चुना। मेरा सुझाव है: अभी भी स्विचिंग बिजली आपूर्ति के मूल नियंत्रण चिप का उपयोग करें। न केवल कीमत कम है, बल्कि सिंगल-साइकल करंट डिटेक्शन जैसे सुरक्षा कार्यों को लागू करना भी आसान है। हमें डिजिटल नियंत्रण के लिए डिजिटल नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है। उपरोक्त बुद्धिमान नियंत्रण स्विच का डिज़ाइन है, कृपया दोस्तों चर्चा में भाग लें और मुझे सुधारें।
