智能控制開關(guān)設(shè)計電源，單從對電源輸出的控制來說，可以有幾種控制方式。 其一是單片機輸出一個電壓（經(jīng)DA芯片或PWM方式），用作電源的基準電壓。這種方式僅僅是用單片機代替了原來的基準電壓，可以用按鍵輸入電源的輸出電壓值，單片機并沒有加入電源的反饋環(huán)，電源電路并沒有什么改動。這種方式最簡單。 其二是單片機擴展AD，不斷檢測電源的輸出電壓，根據(jù)電源輸出電壓與設(shè)定值之差，調(diào)整DA的輸出，控制PWM芯片，間接控制電源的工作。這種方式單片機已加入到電源的反饋環(huán)中，代替原來的比較放大環(huán)節(jié)，單片機的程序要采用比較復(fù)雜的PID算法。 其三是單片機擴展AD，不斷檢測電源的輸出電壓，根據(jù)電源輸出電壓與設(shè)定值之差，輸出PWM波，直接控制電源的工作。這種方式單片機介入電源工作最多。 第三種方式是最徹底的單片機控制智能控制開關(guān)，但對單片機的要求也最高。要求單片機運算速度快，而且能夠輸出足夠高頻率的PWM波。這樣的單片機顯然價格也高。 DSP類單片機速度夠高，但目前價格也很高，從成本考慮，占電源成本的比例太大，不宜采用。 廉價單片機中，AVR系列最快，具有PWM輸出，可以考慮采用。但AVR單片機的工作頻率仍不夠高，只能是勉強使用。下面我們具體計算一下AVR單片機直接控制開關(guān)電源工作可以達到什么水平。 AVR單片機中，時鐘頻率最高為16MHz。如果PWM分辨率為10位，那么PWM波的頻率也就是開關(guān)電源的工作頻率為16000000/1024=15625(Hz)，開關(guān)電源工作在這個頻率下顯然不夠(在音頻范圍內(nèi))。那么取PWM分辨率為9位，這次開關(guān)電源的工作頻率為16000000/512=32768(Hz)，在音頻范圍外，可以用，但距離現(xiàn)代開關(guān)電源的工作頻率還有一定距離。 不過必須注意，9位分辨率是說功率管導(dǎo)通－關(guān)斷這個周期中，可以分成512份，單就導(dǎo)通而言，假定占空比為0.5，則只能分成256份。考慮到脈沖寬度與電源的輸出并非線性關(guān)系，需要至少再打個對折，也就是說，電源輸出最多只能控制到1/128，無論負載變化還是網(wǎng)電源電壓變化，控制的程度只能到此為止。 還要注意，上面所述只有一個PWM波，是單端工作。如果要推挽工作(包括半橋)，那就需要兩個PWM波，上述控制精度還要減半，只能控制到約1/64。對要求不高的電源例如電池充電，可以滿足使用要求，但對要求輸出精度較高的電源，這就不夠了。 綜上所述，AVR單片機只能很勉強地使用在直接控制PWM的方式中。 但是上列第二種智能控制開關(guān)設(shè)計控制方式，即單片機調(diào)整DA的輸出，控制PWM芯片，間接控制電源的工作，卻對單片機沒有那么高的要求，51系列單片機已可勝任。而51系列單片機的價格比AVR還是低一些。 智能控制開關(guān)設(shè)計的缺點在于動態(tài)響應(yīng)不夠，優(yōu)點是設(shè)計的彈性好，如保護和通訊，單片機和pwm芯片相結(jié)合，現(xiàn)在的一般單片機的pwm輸出的頻率普遍還不是太高，頻率太高，想要實現(xiàn)單周期控制也很難。所以我覺得單片機可是完成一些彈性的模擬給定，后面還有pwm芯片完成一些工作。曾看到一篇文章用CPLD再加單片機進行控制。眾所周知CPLD的價格以及開發(fā)難度絕非單片機可比，那么他為什么要這樣做？原因如作者所說，由于單片機的PWM寬度小，導(dǎo)致精度低，不能滿足系統(tǒng)的要求。作者又說，在這些情況下，應(yīng)用片外PWM電路無疑是一種理想的選擇。他選擇CPLD芯片來實現(xiàn)PWM。我則建議：還是用開關(guān)電源原來的控制芯片來實現(xiàn)。不但價格低，而且容易實現(xiàn)單周期電流檢測等保護功能。我們大可不必為數(shù)字控制而數(shù)字控制。 以上是智能控制開關(guān)設(shè)計敬請各位朋友參與討論指正。

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