Импульсный преобразователь напряжения на микроконтроллере фирмы Microchip

Глава 7. Импульсные источники питания на микроконтроллерах

Проектирование обратноходовых иИП TOPSwitch-II с помощью программы VDS

Группа компаний STMicroelectronics, производящих радиокомпонен-ты, разработала и реализует на мировом, в том числе и российском, рынке линейку микросхем под торговым наименованием ViPer. Это изделие- интегральный вариант основного фрагмента импульсного источника питания (ИИП), включая коммутирующий транзистор и ШИМ-контроллер [3, 37].

По замыслу разработчиков подобные микросхемы должны значительно облегчить труд проектировщиков и эксплуатационников ИИП. Некоторое (в 2...4 раза-в зависимости от выбранной микросхемы) увеличение стоимости элементной базы VIPer-коммутируемого ИИП, по сравнению с его дискретным исполнением, полностью компенсируется возможностями автоматизированного проектирования, а также быстрого восстановления работоспособности простой заменой микросхемы в случае возникновения неисправности.

Для автоматизированного проектирования ИИП на основе VIPer-микросхем этой же компанией разработан свободно распространяемый программный пакет VIPer Design Software (VDS). Версию программы (v2.12) объемом 4 Мбайт можно скачать с сайта разработчика <http:\//eu. st.com/ stonline /prodpres /discrete /vipower /download /vipersoft. exe>.

Этот программный пакет, именуемый в дальнейшем DS или VDS можно успешно использовать для проектирования описанного варианта ИИП, например, на основе ШИМ-контроллера UC3842. Удачный интерфейс позволяет выполнить такую сложную задачу в считанные минуты.

Использование программы VDS для автоматизированного проектирования обратноходовых импульсных ИП подробно описано в работах [3,37].

После ввода исходных данных и проведения необходимых расчетов программа предлагает вариант требуемого устройства с трансформатором минимально возможного типоразмера, в котором немагнитный зазор и число витков достаточны для исключения насыщения магнитопровода на пиковых нагрузках. Поскольку минимальным размерам трансформатора соответствует минимальная индуктивность первичной обмотки, чаще всего преобразователь работает в режиме прерывистого тока, в котором максимальный ток стока коммутирующего транзистора в несколько раз больше его среднего значения [37]. В режиме непрерывного тока при той же мощности нагрузки максимальный ток стока в несколько раз меньше. Поэтому установка этого режима подбором некоторых параметров расчета позволяет применить более дешевую микросхему с меньшим максимальным током стока коммутирующего транзистора. Такой подход к снижению стоимости ИИП иллюстрирует приведенный ниже вариант проектирования, когда конструктор не полагается всецело на рекомендации программы VDS, модифицируя полученные результаты в нужном направлении.

В качестве примера в работе [38] с помощью VDS (v2.24) выполнено проектирование блока питания с выходным напряжением U_OUT, = 9 В и выходным током I_OUT = 2 А на основе ШИМ контроллера TOP222Y фирмы Power Integrations. Техническую документацию на микросхемы этой серии можно найти в Интернете по адресу <http://www.powerint.com/PDFFiles/ top221-227.pdf>. Основные параметры микросхемы: фиксированная частота преобразования f = 100 кГц; максимально допустимый ток стока I_{DR max} = 0,45 А; максимально допустимое напряжение на стоке U_{DR max}= 700 В; сопротивление канала сток-исток в открытом состоянии R_{DS ON}= 25,7 Ом. Структура микросхемы и принцип работы аналогичны VIPer12A [], но поскольку TOP222Y - трехвыводная (в корпусе ТО-220), в ней вывод питания объединен с управляющим входом обратной связи. Усилитель ошибки и ШИ контроллер в микросхеме регулируют коэффициент заполнения коммутирующих импульсов так, чтобы поддерживать поступающее на этот вывод напряжение на уровне около 5,7 В.

Для облегчения проектирования ИИП разработчик микросхем серии ТОР22Х на своем сайте <http:// www.powerint.com> предлагает ряд инструкций по их применению (Application Notes). Из средств автоматизированного проектирования на сайте имеется программа PIXIs Designer на основе электронной таблицы Microsoft Excel, позволяющая выполнить расчет только импульсного трансформатора. Времени для такого расчета потребуется немало, вдобавок входной и выходной фильтры, а также демпфирующую цепь придется рассчитывать вручную. В случае применения микросхем более поздней разработки с одной из возможных фиксированных частот преобразования 132 или 66 кГц фирма предлагает использовать автоматизированную систему проектирования PlExpert 5.0, но она непригодна для микросхем ТОР22Х с частотой преобразования 100 кГц. В сложившейся ситуации целесообразно использовать хорошо известную читателям программу VDS (v2.24) с учетом параметров микросхемы TOP222Y

Вначале получим вариант требуемого преобразователя в автоматическом режиме проектирования, для чего введем исходные данные в окне Input Parameters (поставим флажок в пункте 220VAC Range, что будет соответствовать интервалу входного напряжения 176...264 В) и окне Parameters Mains Output (в поле Voltage установим напряжение 9 В, ток в поле Current - 2 А). Остальные установки, предлагаемые программой по умолчанию, оставляем без изменения. В результате такого "молниеносного" проектирования VDS предложит вариант устройства на микросхеме VIPerSS и трансформаторе Е20/10/5. Индуктивность первичной обмотки трансформатора - 646 мкГн, ток в ней достигает максимального значения - 0,819 А. При любом входном напряжении и потребляемой мощности преобразователь будет работать в режиме прерывистого тока. Об этом свидетельствует строка Continuous Mode - Never (непрерывный ток - никогда) в разделе Quik Circuit Datas (основные сведения) главного окна проектирования.

На втором этапе проектирования увеличим напряжение, приходящееся на один виток обмотки трансформатора. Для этого откроем окно VIPer and Regulation Parameters и в поле Reflected Voltage вместо прежних 80 В установим отраженное напряжение равным 150 В. После такого изменения рассчитанная программой индуктивность первичной обмотки увеличится до 1,83 мГн, а максимальное значение тока в ней снизится до 0,518 А. Такой вариант преобразователя будет работать с непрерывным током на нижнем пределе сетевого напряжения, а с прерывистым - на верхнем, на что указывает запись Continuous Mode - @ Low Line (непрерывный ток - при низком входном напряжении).

На третьем этапе вместо предлагаемого программой используем отечественный трансформатор на магнитопроводе КВ10 из феррита 2500НМС1, приближенный зарубежный аналог которого - RM10 из материала N67. Внесем соответствующие изменения в диалоговом окне Transformer Design. Модифицированный так преобразователь почти не отличается от предыдущего варианта, максимальное значение тока в первичной обмотке снижено до 0,51 А. В принципе такой трансформатор вполне совместим с микросхемой TOP222Y из-за наличия в ней внутреннего ограничения тока на уровне 0,45...0,55 А. Но для повышения надежности источника питания разработчики рекомендуют все же не превышать ток стока выше I_{DR MAX} = 0,45 А. Поэтому необходимо опустить максимальный ток первичной обмотки трансформатора ниже этого предела.

Если в окне Transformer Design обратить внимание на раздел Transformer Usage, можно сделать вывод, что устройство работает почти в переходном режиме (между прерывистым и непрерывным током). Об этом свидетельствует параметр Cont Ratio = 1,09 - отношение максимального тока стока к тому, который был бы в переходном режиме, своего рода "коэффициент непрерывности" тока.

Проиллюстрируем наглядно этот параметр [38]. Для уменьшения максимального тока первичной обмотки трансформатора требуется увеличить ее индуктивность: переходим к разделу Transformer Parameters, устанавливаем флажок в пункте User Defined и вводим в поле Primary Inductance значение 2,6 мГн. После такой модификации при немагнитном зазоре 0,55 мм, вычисленном программой, "коэффициент непрерывности" увеличится до 1,32, а максимальный ток стока снизится до 0,443 А.

Теперь посмотрим, как меняется режим работы преобразователя в зависимости от входного напряжения и потребляемой мощности. Воспользуемся инструментом Waveform (осциллограмма) и рассмотрим форму тока стока при максимальной преобразуемой мощности и минимальном входном напряжении. Это энергетически самый тяжелый режим работы преобразователя, но максимальное значение тока стока не превышает рекомендуемый предел 0,45 А. Рассмотрим также аналогичную осциллограмму при максимальном входном напряжении. В обоих случаях максимальный ток стока почти неизменен - 0,44 А, а коэффициент заполнения коммутирующих импульсов изменяется в пределах 0,3...0,42. При преобразуемой мощности 14 Вт преобразователь переходит в режим прерывистого тока с максимальным током стока 0,335 А. Если на полосе прокрутки сместить ползунок в крайнее правое положение, можно узнать максимальную мощность, обеспечиваемую преобразователем, -24 Вт. На заключительном этапе расчета трансформатора можно уменьшить число витков за счет сужения немагнитного зазора. при зазоре 0,37 мм максимальное значение магнитной индукции В_тах в магнитопроводе равно 0,16 Тл. Обычно при конструировании обратноходовых преобразователей считают, что при В_таж= 0,2 Тл магнитопровод недогружен, и поэтому почти всегда выбирают ее в интервале значений 0,2...0,ЗТл. Уменьшим немагнитный зазор, для чего в разделе Winding Turns поставим флажок в пункте Force Input Turns и внесем в поле Input значение 64 витка. В результате зазор уменьшился до 0,18 мм, а максимальное значение магнитной индукции увеличилось до 0,184 Тл (это значит, что число витков можно еще уменьшить, но при этом возрастает погрешность установки выходного напряжения).

Итоговые параметры для выбранного варианта преобразователя приведены в уже упоминавшемся разделе Quik Circuit Datas главного окна проектирования. Как свидетельствует строка Continuous Mode – Always (непрерывный ток - всегда), при номинальной нагрузке трансформатор во всем интервале сетевого напряжения работает в режиме непрерывного тока. Но сведения о потерях (Losses) нуждаются в уточнении. Потери в выходной цепи Output, демпфирующей цепи Clamper и трансформаторе Transformer, равные 1,4; 4,2 и 0,285 Вт соответственно, при переходе от микросхемы VIPerSS к TOP222Y не изменятся, но потери в коммутаторе увеличатся. Поясним причины такого увеличения.

Для приближенной оценки потерь в микросхеме TOP222Y и степени ее нагрева при номинальной нагрузке используем фрагмент окна VIPer and Regulation Parameters. Все потери 0,438 Вт по своей структуре распределены следующим образом: цепи питания (Bias Losses) -0,15 Вт; потери проводимости (Conduction Losses) -0,034 Вт; коммутационные потери (Switching Losses) -0,254 Вт. Поскольку сопротивление канала сток-исток в открытом состоянии для VIPerSS и TOP222Y соответственно равно 0,85 и 25.7 Ом, оценим увеличение потерь проводимости в нашем случае. Так как для VIPerSS мощность потерь проводимости

Pcond losses ⁼ (I_EFF)R_{DS on} = 0,034 Вт,

то отсюда _ _

I_EFF = V0,034/0,85 = 0,2 А.

Поэтому для TOP222Y эти потери равны

Pcond losses = 1,028 Вт,

а общие потери, как можно предположить,

Р = 0,15+1,028+0,254= 1,43 Вт.

Тепловое сопротивление "кристал-корпус" (Rt junction-pin) равно 2 ^ºС/Вт, "корпус-окружающая среда" (Rt pin-ambient) -30 °С/Вт, или в сумме 32 °С/Вт. Для рассеиваемой мощности 1,43 Вт превышение температуры корпуса равно 1,43-32 - 46 "С, и при окружающей температуре 25 °С корпус микросхемы без теплоотвода нагреется до 46+25 = 71 "С, что вполне допустимо в условиях естественной вентиляции. В замкнутом объеме блока питания (например, сетевом адаптере) может потребоваться небольшой теплоотвод.

Итак, в результате проектирования получены следующие намоточные данные импульсного трансформатора: первичная обмотка - 64 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм; вторичная обмотка-5 витков того же провода диаметром
1,8 мм; обмотка связи - 8 витков провода диаметром 0,06 мм (из конструктивных соображений лучше выбрать диаметр 0,1 мм). Выходное напряжение обмотки связи должно быть около 15В. Схемы ИИП описаны в документе http://www.powerint.com^/ Application Notes/TOPSwitcn-ll Flyback Quick Selection Curves/an21 .pdf [38].

Проверим, что напряжение на стоке выходного транзистора микросхемы TOP222YH6 превышает верхнего предела 700 В. Откроем диаграмму напряжения на стоке при максимальном входном напряжении При всех возможных значениях преобразуемой мощности максимальное напряжение на стоке приблизительно равно 560 В, что с большим запасом соответствует требованиям по надежности.

В целях практической проверки предлагаемой методики проектирования преобразователя на микросхеме TOP222Y [38] изготовлен макет блока питания по одной из простейших схем рекомендованных производителем (рис.233).

Рис. 233

В макете применены конденсаторы С1-СЗ, С6, С8 - керамические К15-5 и пленочные серий К73-17, К78-2 с номинальным напряжением не менее 630 В, С7 -КМ-6 на напряжение 50 В. Остальные конденсаторы - оксидные фирмы Samsung. Диодный мост S1WB40 (VD1) заменим на DB104, КЦ405Б или дискретными диодами с максимальным выпрямленным током не менее 1 А и обратным напряжением не менее 400 В. Стабилитрон VD2 на напряжение 10В может быть импортным мощностью 0,5 Вт, например BZX55C10. Диод FR207 (VD3) заменим импортным FR307 или отечественным КД257Д. Диод VD4 - любой из серии КД522 или зарубежный 1N4148. Диод VD5 -любой из серии КД213 или импортный HER301.

Двухобмоточный дроссель L1 изготовлен на основе броневого магнитопровода Б14 из феррита с магнитной проницаемостью 1500...2000. Обмотки дросселя имеют одинаковое число витков. Их наматывают проводом ПЭВ-2 0,41 в двухсекционном каркасе (каждая - в своей секции) до заполнения. Можно применить аналогичные по назначению дроссели от телевизионных ИИП, но их габариты больше, чем у самодельного. Дроссель L2 -ДМЗ.

Первичная обмотка I трансформатора ТV разделена на две секции. В первой секции 1.1 размещены 35 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,41 мм без использования межслойной изоляции. Затем проводом ПЭВ-2 диаметром 1,4 мм намотана на оправке подходящего диаметра вторичная обмотка III и "одета" на первую секцию, после нее -обмотка связи II, последней - вторая секция первичной обмотки 1.2 из 29 витков. Все обмотки изолированы между собой двойным слоем лакоткани или другого материала общей толщиной 0,1 мм. Для получения индуктивности 2600 мкГн программа рекомендовала зазор 0,18 мм. При сборке использованы две немагнитные вставки по 0,08 мм, измеренная индуктивность= 2520 мкГн.

До установки в макет микросхемы с помощью универсального прибора для проверки ИИП [38] было проведено испытание трансформатора под напряжением (контроль правильности фазировки обмоток, отсутствия межвитковых и межобмоточных замыканий, исправности выпрямителей и фильтров во вторичной обмотке и обмотке связи, эффективности демпфирующей цепи, оценка максимального тока в коммутирующем транзисторе). При коэффициенте заполнения коммутирующих импульсов 0,2 выходное напряжение на нагрузке 14 Ом равно 7,6 В, максимальное значение тока через коммутирующий транзистор прибора - 0,18 А. Такое измерение позволило убедиться в том, что при установке микросхемы вместо коммутирующего транзистора аварийный режим в устройстве будет исключен.

Микросхема и диод VD5 установлены на теплоотводах площадью около 50 см². Нагрев микросхемы, трансформатора и диода VD5 не превысил 20 °С относительно комнатной температуры.

Экспериментально проверена стабильность выходного напряжения устройства и сняты осциллограммы тока стока и напряжения на стоке, практически совпавшие с вычисленными программой VDS. Увеличение входного напряжения от 176 до 264 В вызывает рост выходного напряжения на номинальной нагрузке 4,5 Ом от 8,78 до 8,85 В, при этом напряжение и ток стока не превышают 480 В и 0,45 А соответственно. На осциллограмме отсутствовал выброс напряжения, обусловленный индуктивностью рассеяния первичной обмотки трансформатора вследствие его эффективного подавления демпфирующей цепью VD3R2R3C6. При номинальном входном напряжении 220 В и возрастании тока нагрузки от 0,5 до 2,4 А выходное напряжение уменьшается с 9,45 до 8,5 В. Ток нагрузки более 2,4 А приводит к срабатыванию внутренней защиты от перегрузки. При токе нагрузки менее 0,8 А режим непрерывного тока в преобразователе сменяется режимом прерывистого тока.

Таким образом, программа VDS (v2.24) позволяет быстро и качественно провести расчет обратноходового преобразователя на микросхемах серии ТОР22Х. Подбирая параметры, можно управлять режимом преобразователя, в некоторых пределах - максимальным током стока транзистора в микросхеме ШИ контроллера. При практическом изготовлении спроектированного преобразователя не следует пренебрегать контрольным измерением индуктивности первичной обмотки импульсного трансформатора. Это обезопасит микросхему при первом включении блока. Приблизить измеренную индуктивность к расчетной можно незначительным изменением немагнитного зазора (толщины вставки) в магнитопроводе или числа витков первичной обмотки.

7.1. Краткие сведения о микропроцессорах

Проблемы проектирования импульсных источников питания

В настоящее время на российском рынке электронных компонентов пред-лагается большой выбор микросхем для импульсных источников питания. Эти микросхемы позволяют реализовать разнообразные источники питания в широком диапазоне выходных мощностей и напряжений. Производители таких микросхем ориентируются на массового потребителя и не могут предусмотреть в своих изделиях всех требований, которые могут возникнуть при проектировании специализированных источников для конкретных применений. К таким '' нетиповым '' требованиям можно отнести [66]:

- стабилизацию не по выходному напряжению, а по выходному току;

- возможность перестройки выходного напряжения (тока) в широких пределах от нуля до максимума;

- управление выходным напряжением (током) от внешних устройств;

- управление от компьютера;

- работу по произвольно заданной программе;

- изменение выходного напряжения (тока) в зависимости от выдаваемых в источник величин (например, от температуры или освещенности);

- регистрацию нестандартных (например, времени пропадания питающей сети).

Каждый специалист может продолжить этот список.

Обычно для реализации источника питания с особыми требованиями к пара-метрам выбирается наиболее подходящая готовая микросхема из имеющихся в продаже, которая далее обрастает логическими схемами, компараторами, операционными усилителями и т.д. вплоть до микропроцессоров. При этом часто оказывается, что для выполнения того или иного требования в покупной микросхеме имеются соответствующие устройства, но их характеристики нес-колько отличаются от требуемых. В результате приходиться дублировать уже имеющиеся устройства. Все это приводит к усложнению и удорожанию источника.

Самым радикальным выходом из создавшегося положения является заказ специализированной микросхемы. Но это очень дорого и долго. Поэтому такое решение подходит только для больших серий.

Однако существует и другой способ. Можно быстро и с малыми затратами создать специализированную микросхему управления для конкретного источника питания, используя микроконтроллер фирмы Microchip. При этом оказывается, что у разработчика появляются дополнительные возможности.

Микросхема управления импульсным источником питания представляет собой специализированный аппаратный контроллер, алгоритм работы которого реализован в виде связей между входящими в него логическими устройствами. Аналоговым интерфейсом с другими узлами источника питания служат встроенные в микросхему управления компараторы, усилители и буферные каскады. Очевидно, что при достаточном быстродействии аппаратную реализацию такого микроконтроллера можно заменить программной, т.е. применить микропроцессор или микроконтроллер. Если же на кристалле выбранного микроконтроллера имеются устройства, позволяющие реализовать аналоговый интерфейс с внешней средой, то на таком микроконтроллере можно построить узел управления источником питания.

На рынке предлагается множество типов микроконтроллеров разных изготовителей, и многие из этих микроконтроллеров обладают весьма впечатляющими характеристиками. В частности, весьма популярны клоны процессора 8051, что обусловлено историческими причинами. Однако были выбраны PIC– микроконтроллеры фирмы Microchip по следующим соображениям :

- RISC архитектура, раздельные шины команд и данных обеспечивают компактность программных кодов и высокое быстродействие;

- PIC – микроконтроллеры никогда не ''зависают'' – были использованы в приборах , которые успешно отработали без выключения питания и без сбоев несколько лет;

- Невосприимчивость к помехам – на одной небольшой печатной плате можно размещать контроллер, сетевой выпрямитель, служебный источник питания и мощные силовые транзисторы;

- Разнообразие выбора типа микроконтроллера, что позволяет подобрать PIC с оптимальными для конкретного применения характеристиками;

- Разнообразие интерфейсных устройств на одном кристалле;

- Необходимость в запоминании всего 35 команд;

- Доступность на рынке;

- Широкий выбор различных дешевых и удобных средств отладки программ , программаторов и эмуляторов;

- '' надежность '' программного обеспечения средств отладки – адекватное поведение реального контроллера и его программной модели;

- Огромное количество легкодоступных программных наработок, начиная от фирменных примеров применения до массы программ, которые можно найти в Интернет;

- Приемлемые цены.

В качестве базового выбрано наиболее развитое mid -range семейство PIC16xxx, содержащее более четырех десятков типов микроконтроллеров. В источниках питания наиболее часто используются следующие кристаллы:

- PIC16С62x, которые содержат два аналоговых компаратора и источник опорного напряжения (18 – выводной корпус);

- PIC16С711, содержащий 8–разрядны АЦП со схемами выборки/хранения и 4 – канальный аналоговый коммутатор (18–выводной корпус);

- PIC16С73, имеющий 8 – разрядный АЦП, 5 – канальный аналоговый коммутатор, асинхронный приемопередатчик, два выхода 10 – разрядный ШИМ (модуль ССР), последовательный синхронный порт и схемы для организации 12С шины (28 – выводной корпус ) ;

- PIC17F873, являющийся улучшенным вариантом PIC16С73 – 10 – раз-рядный АЦП, FLASH – память программ и данных (28 выводов).

Кроме перечисленных характеристик, эти контроллеры имеют весь стандартный набор возможностей – таймеры, развитую систему прерываний, регистры оперативной памяти и т.д. Имеются как приборы с однократной записью программы, так и с ультрафиолетовым стиранием. При тактовой частоте 20МГц одна команда выполняется за 200нс ( кроме команд ветвлений ).

Все перечисленные кристаллы имеют выходные токи логических сигналов до 25 мА, что позволяет напрямую подключать к ним оптроны и светодиоды.

1. Аппаратная реализация

1.1. Функции микросхемы управления источником питания

На рис. 236 приведена структурная схема импульсного полумостового сетевого источника питания, содержащая основные узлы, характерные для большинства источников питания [66]. Элементы, обведенные пунктиром, обычно размещаются на кристалле специализированной микросхемы управления.
К ним относятся:

• устройство синхронизации и управления, обеспечивающее сигналы управления и синхронизации остальных узлов микросхемы (УСУ);

• генератор пилообразного напряжения (ГПН);

• источник опорного напряжения (ИОН);

• широтно-импульсный модулятор (ШИМ);

• устройства защиты от перегрузок (УЗП);

• устройство, отслеживающее состояние внешнего окружения – температуру, величину входного напряжения и его пульсации, отклонение напряжения общей точки силовых ключей от Uвх/2 и т.д. (УВО);

• устройство связи с внешними объектами, например, с компьютером (УС);

• устройства индикации (УИ);

• устройства задания режимов (УЗР).

Рис. 236

Драйверы силовых ключей А1, А2 также часто размещаются на кристалле схемы управления. Однако такие встроенные драйверы имеют значения максимального тока lout в пределах 100-500 мА, в то время как для управления современными ключевыми полевыми транзисторами необходимы токи величиной до 2А. Кроме того, встраиваемые драйверы обычно имеют максимально допустимые напряжения в пределах десятков вольт, и в сетевых источниках приходится развязывать драйверы и силовые ключи трансформаторами, что снижает быстродействие. Поэтому предпочтительней использовать специализированные микросхемы драйверов.

Устройство синхронизации и управления УСУ (рис. 236) связано с остальными управляющими устройствами сигналами S1-S10. При этом предполагается, что реакция микросхемы на какие-либо изменения окружения или нагрузки осуществляется путем воздействия УСУ на остальные устройства. В реальных микросхемах управления многих связей нет, например, ИОН почти всегда работает "сам по себе". Кроме того, УСУ, как правило, выполняет функции синхрогенератора, и управление большинством элементов осуществляется по принципу "включен/выключен".

Примеры реализации отдельных узлов импульсных источников питания на PIC-микроконтроллерах приведены в [66].

Несмотря на частое появление в последнее время сообщений об удачном применении в DC-DC преобразователях остаётся пока экзотикой. Объясняется это, скорее всего, обилием специализированных микросхем. Однако порой поставленную задачу затруднительно решить в лоб. В этом случаях весьма удобно вместо десятка стандартных корпусов поставить на одну плату одну микросхему, поручив ей выполнение всех необходимых функций. По этой причине микро контроллер может стать если не панацеей, то предпочтительным вариантом. В [67,68] показаны причины, побуждающие разработчика совместной импульсной техники обращать свои взоры на микроконтроллеры.

В рассматриваемом преобразователе применён микроконтроллер PIC16F876A-I/P [67]. Почему именно этот? Во-первых, и это самое главное, он имеет два независимых 10-битных широтно-импульсных модулятора (ШИМ), во-вторых, пятиканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В третьих, микроконтроллер содержит энергонезависимую память данных. В четвёртых, у него есть множество других выводов, которые можно использовать под всевозможные интерфейсы

Преобразователь состоит из двух независимых каналов-источников питания, которые гальванически изолированы как от входного напряжения, так и друг от друга. Преобразование энергии осуществляется синхронно, что исключает биение частот[68].

Основные технические характеристики

Входное напряжение, В 18..30

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 1319; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!