Dyluniad cyflenwad pŵer newid DC ar gyfer microgyfrifiadur sglodion sengl
Y prif ddull rheoli o gyflenwad pŵer modd switsh yw defnyddio cylched integredig modiwleiddio lled pwls i allbwn corbys PWM, a defnyddio rheolydd PID analog ar gyfer modiwleiddio lled pwls. Mae gan y dull rheoli hwn rai gwallau ac mae'r gylched yn gymharol gymhleth. Mae'r erthygl hon yn cyflwyno cyflenwad pŵer newid pŵer gydag ystod eang o foltedd allbwn y gellir ei addasu'n barhaus, a reolir gan y microreolydd perfformiad uchel μ psd3354 gan gwmni ST. Mae'r microreolydd yn cynhyrchu tonnau PWM yn uniongyrchol ac yn perfformio rheolaeth ddigidol ar brif gylched y cyflenwad pŵer newid. Mae'r gylched yn syml ac yn bwerus.
Egwyddor a Dyluniad Cyffredinol System Cyflenwi Pŵer Power DC
1.1 Egwyddor System
Mae'r system cyflenwad pŵer DC pŵer hon yn cynnwys dwy ran: prif gylched y cyflenwad pŵer newid a'r gylched reoli. Mae'r brif gylched yn prosesu ynni trydanol yn bennaf, tra bod y gylched reoli yn prosesu signalau trydanol yn bennaf. Defnyddir adborth negyddol i ffurfio system reoli awtomatig. Mae'r cyflenwad pŵer newid yn mabwysiadu dull rheoli PWM, a cheir y gwyriad trwy gymharu'r swm penodol a'r swm adborth. Mae allbwn PWM yn cael ei reoli gan reoleiddiwr PID digidol i reoli allbwn y cyflenwad pŵer newid. Yn eu plith, mae rheoliad PID ac allbwn PWM ill dau yn cael eu rheoli gan feddalwedd sy'n defnyddio system microreolydd.
1.2 Dyluniad System Cyffredinol
Mae rhan caledwedd y system yn cynnwys cylchedau cywiro a hidlo mewnbwn ac allbwn, rhannau trosi pŵer, cylchedau gyrru, systemau microreolydd, a chylchedau ategol. Mae Ffigur 1 yn dangos y diagram strwythurol o gyflenwad pŵer DC a reolir gan ficroreolydd.
Fel y gwelir, mae pŵer 50Hz a 220V AC yn cael ei hidlo gan yr hidlydd grid i ddileu ymyrraeth o'r grid, ac yna'n mynd i mewn i'r hidlydd unionydd mewnbwn ar gyfer cywiro a hidlo, gan ei drawsnewid yn signal foltedd DC. Mae'r signal DC yn cael ei drawsnewid yn signal AC amledd uchel trwy gylched trosi pŵer, ac yna caiff y signal AC amledd uchel ei drawsnewid yn allbwn foltedd DC trwy gylched cywiro a hidlo allbwn [1]. Mae'r gylched reoli yn mabwysiadu dull modiwleiddio lled pwls PWM, ac mae'r signal rheoli PWM gyda lled pwls addasadwy a gynhyrchir gan y microreolydd yn cael ei brosesu gan y gylched gyrru i yrru'r gylched trosi pŵer i weithio. Gan ddefnyddio sianel trosi ADC cyflym o ficroreolydd i gasglu foltedd allbwn yn rheolaidd, a'i gymharu â'r gwerth disgwyliedig, gwneir addasiad PID yn seiliedig ar ei wall. Mae'r gylched caffael foltedd yn gwireddu caffael foltedd DC V0 ac yn ei baru ag ystod foltedd mewnbwn analog y trawsnewidydd A/D. Mewn achos o orfoltedd, gorlif, a diffygion cylched byr yn y cyflenwad pŵer newid, mae'r gylched amddiffyn yn chwarae rhan amddiffynnol ar gyfer y cyflenwad pŵer a'r llwyth. Mae'r cyflenwad pŵer ategol yn darparu pŵer DC ar gyfer cylchedau rheoli, cylchedau gyrru, ac ati.
2. Prif gylched dylunio cyflenwad pŵer switsh
Defnyddir prif gylched y cyflenwad pŵer newid i gwblhau trawsnewid DC-AC-DC. Mae prif gylched y system yn mabwysiadu trawsnewidydd DC-DC pont lawn, fel y dangosir yn Ffigur 2. Y ddyfais newid pŵer a ddefnyddir yn y system hon yw modiwl IGBT cyfres BSM 50GB120DN2 gan gwmni EUPEC. Mae pob modiwl yn strwythur hanner pont, felly mae angen dau fodiwl yn y system bont lawn. Mae pob modiwl wedi'i fewnosod â deuod olwyn rhydd cyflym.
