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          利用MCU的內部振蕩器為電源增加智能控制,

          作者: 時間:2007-01-24 來源:網(wǎng)絡 收藏
          傳統(tǒng)上,開關電源(SMPS)是用一個基本的模擬控制環(huán)路來實現(xiàn)的,但數(shù)字信號控制器(DSC)技術的最新發(fā)展使得采用全數(shù)字控制機制的設計變得非常實用和經(jīng)濟,但是,預計全數(shù)字控制技術將最初應用在高端產品中,因為在高端產品中,該技術得好處非常明顯和直接。

          然而,許多模擬電源應用也能從即使最小、最便宜的微控制器(MCU)所提供的可配置能力和智能中獲得很多好處,實際上,在電源中最少可能有4個獨立的數(shù)字控制階段,它們是開/關控制,比例控制配置、控制數(shù)字或全數(shù)字控制,其中開關控制階段具有一些令人矚目的優(yōu)勢。

          通過使傳統(tǒng)開關電源器輸出無效的開關輸入翻轉,脈寬調制(PWM)技術可被用來控制電源的工作時間,即緩慢地從0%到100%增加電源的工作時間(圖1),該方法允許靈活的“軟啟動”,以避免開關電源啟動時通常出現(xiàn)的浪涌電流。

          即使最小的MCU也具有最少4個通用I/O端口以及比應用需求大得多的計算能力,因此可將該概念直接擴展至2個或更多輸出,這種機制支持同時控制多個開關穩(wěn)壓器,從而使輸出序列非常精確,另外,如果MCU帶有片上比較器和電壓基準,那么它們就能有效地實現(xiàn)欠壓鎖閉或執(zhí)行跟蹤,以確保兩個輸出以相同的斜率上升。

          另一個為電源增加智能的相對簡單的方法是利用MCU的內部振蕩器(4MHz)。該振蕩器可被用作開關穩(wěn)壓器的PWM生成器的時鐘源,例如Microchip公司的高速PWM控制器MCP1630(圖2)。

          在這里例子中,MCU的時鐘輸出(通常除以4得到1MHz的參考時鐘)接至PWM生成器的振蕩輸入,如果MCU帶有片上PWM端口,它便能用作開關穩(wěn)壓器PWM的輸入源,從而更好地控制占空比和頻率。

          MCU的內部振蕩器通常是由溫度補償?shù)腞C電路,且一般在出廠時進行了初始默認校準,但設計工程師可利用MCU振蕩器的校準寄存器(OSCAL),通過軟件隨時調節(jié)振蕩器頻率,該功能有助于滿足FCC和其他管理機構強制規(guī)定的輻射要求。

          利用簡單的偽隨機序列改變OSCAL設置,電源頻率能在約600MHz到1.2MHz的范圍內變化,若采用線性移位寄存器,只需幾行代碼就能很容易地實現(xiàn)隨機數(shù)生成器。這種廣為人知的技術只需對8位MCU進行很少的編程工作,通過這種方式對內部振蕩器進行失諧處理,電源的能量能在一個很寬范圍內展開,從而將單一頻率的發(fā)射能量降低20dB。



          關鍵詞: 反饋 MOSFET 驅動

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