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          善用微處理器簡(jiǎn)化電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2011-09-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          人員經(jīng)常面對(duì)種種相互沖突的要求。一方面要縮小體積、降低成本,另一方面又要提供更多功能并提高輸出功率。受原理上的限制,模擬電源供應(yīng)控制器本身的功能有限,而模擬電源控制器的更是越來越復(fù)雜。由于這個(gè)原因,有些人員轉(zhuǎn)向了純數(shù)字電源設(shè)計(jì)。然而,對(duì)于許多設(shè)計(jì)人員來說,如此快速地轉(zhuǎn)換到陌生的領(lǐng)域并不容易。比較可行的折衷方法是采用傳統(tǒng)模擬,但增加數(shù)位做為前端。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/178651.htm

          這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于電源本身的控制仍然使用模擬技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。因此設(shè)計(jì)人員不需要從頭重新開始數(shù)字設(shè)計(jì),就可以為現(xiàn)有設(shè)計(jì)增加新的功能。裼謎庵址椒ǎ設(shè)計(jì)中仍然使用熟悉的誤差放大器、電流檢測(cè)以及電壓檢測(cè)電路。當(dāng)然,盡管有些設(shè)計(jì)單元(如補(bǔ)償網(wǎng)路)仍然采用分離元件,但其余部分則由來控制??刂婆c監(jiān)測(cè)
          能夠帶來的功能可分為四類:控制、監(jiān)測(cè)、判斷性功能及通信。下面我們將詳細(xì)討論這幾類功能。

          第一類控制功能與微處理器和電源之間的硬件介面有關(guān)。在模擬設(shè)計(jì)中,非常重要的是要為連接微處理器保留介面。有些電源控制器在內(nèi)部產(chǎn)生控制信號(hào)(如參考電壓),這樣的控制器為微處理器提供的外部連接點(diǎn)很少。然而,像Microchip的 MCP1630電源控制器,在設(shè)計(jì)上就為微處理器提供了充足的連接點(diǎn)。就本文來說,我們假定電源控制器提供兩個(gè)控制點(diǎn)——關(guān)斷輸入以及設(shè)置參考電壓的能力,如圖1所示。盡管這樣兩個(gè)連接點(diǎn)看起來并不多,但已經(jīng)能夠提供功能非常強(qiáng)大的控制和復(fù)雜能力。
           

          圖1:電源控制器提供關(guān)斷輸入及設(shè)置參考電壓的能力

          目前,微處理器在許多電源設(shè)計(jì)中的作用主要是監(jiān)測(cè)。許多微處理器都有搭載模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和模擬比較器。因此,微處理器在監(jiān)測(cè)輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電壓和溫度等信號(hào)方面是理想選擇。

          微處理器能夠監(jiān)測(cè)范圍如此廣泛的信號(hào),就可以完成更多功能,如智能故障檢測(cè)。微處理器的多功能源于其可編程能力,可以方便地進(jìn)行制訂來滿足設(shè)計(jì)要求。這樣,對(duì)于故障情況就可以分類進(jìn)行處理。短暫的超載以及其他非關(guān)鍵故障可能只需要設(shè)置一個(gè)標(biāo)志就可以了。而過熱的情形則可能需要關(guān)閉電源,直到故障排除。需要重新啟動(dòng)電源的故障也可以進(jìn)行更嚴(yán)格的控制。在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)如果有太多的故障,微處理器就可以永久關(guān)斷電源。

          微處理器的處理能力還可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算測(cè)量,如功率的即時(shí)計(jì)算。在模擬系統(tǒng)中確定功率值需要進(jìn)行復(fù)雜的模擬計(jì)算。但對(duì)于微處理器來說,這只是小事一樁。輸入功率、輸出功率、效率以及功率損失等參數(shù)都可以計(jì)算。


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