Τώρα έχετε την ώθηση να φτιάξετε μόνοι σας ένα ισχυρό λάστιχο LED ώστε να αναβοσβήνει και να λαμπυρίζει. Ναι, ακόμα και σε RGB και ομαλά έτσι. Το συγκέντρωσες αυτό, κοίταξες τον αριθμό των καναλιών που πρέπει να διαχειριστείς και άρχισες να σκέφτεσαι...

▌Τι συμβαίνει με το PWM;
Ναι, όλα είναι καλά με αυτό, μόνο που συνήθως υπάρχουν μόνο λίγα κανάλια υλικού. Αλλά το λογισμικό PWM έχει μια σειρά από μειονεκτήματα. Ναι, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα πολυκάναλο PWM στη βάση χρησιμοποιώντας μόνο ένα χρονόμετρο, αλλά πόσες κλήσεις διακοπής θα έχουμε;

Κάθε μεμονωμένο μέτωπο θα απαιτήσει τη δική του διακοπή για να αλλάξει το επίπεδο. Φανταστείτε ότι θα έχουμε όχι 4, αλλά 40 από αυτά τα κανάλια; Ή 400; Ναι, ο ελεγκτής δεν θα ξεφύγει από διακοπές. Οι διακοπές θα επικαλύπτονται μεταξύ τους, προκαλώντας νευρικότητα. Για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι όλα αυτά τα κανάλια θα πρέπει να ταξινομηθούν εκ νέου κατά διάρκεια κάθε φορά που αλλάζει ο κύκλος λειτουργίας. Σε γενικές γραμμές, θα είναι ακόμα ηλίθιο.

▌Η BAM θα ​​μας σώσει
Αλλά υπάρχει λύση. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται BAM. Η ουσία του είναι ότι ανάβουμε το φορτίο σε παλμούς, σπιθαμή προς σπιθαμή, με διάρκεια ίση με το βάρος της εκκένωσης.

Ως αποτέλεσμα, έχουμε υψηλή διακριτικότητα, αλλά ταυτόχρονα έχουμε μόνο 7 διακοπές για οποιοδήποτε αριθμό καναλιών. Σύμφωνα με τις τάξεις.

Όλα είναι ενσωματωμένα παρόμοια με ένα κανονικό PWM. Αλλά υπάρχουν ορισμένες αποχρώσεις:

1. Η συχνότητα αυξομειώνεται και σε μικρές εκφορτίσεις αυξάνεται. Για ένα LED ή ένα μαξιλάρι θέρμανσης, δεν έχει σημασία. Αλλά δεν θα τροφοδοτούσα έναν κινητήρα ή οποιοδήποτε άλλο φορτίο με αντιδραστικά στοιχεία όπως περιελίξεις ή πυκνωτές με τέτοιο σήμα.
2. Κατά τη μετακίνηση από μικρά βάρη σε ένα μεγάλο, παρατηρείται τρεμόπαιγμα. Αλλά μπορείτε να το αντιμετωπίσετε, λεπτομέρειες παρακάτω.
3. Είναι καλύτερα να δίνετε βάρος από περισσότερο σε λιγότερο, οπότε η επίδραση του δεύτερου σημείου είναι λιγότερο αισθητή.

Μικροκυκλώματα για εναλλαγή τροφοδοτικών. Ευρετήριο.
Εκδότης: Δώδεκα.

Ένα πολύ καλό βιβλίο αναφοράς. Είναι αξιοσημείωτο γιατί είναι... η πιο συνηθισμένη μετάφραση των δελτίων δεδομένων. Ένα προς ένα, εικόνα σε εικόνα.
Υπάρχει ένας τόνος μεταφρασμένων φύλλων δεδομένων και μόνο η λίστα των τεσσάρων στηλών καταλαμβάνει μια ντουζίνα σελίδες. Βρήκα όλα τα τσιπ παλμού που ήξερα εκεί! Αυτό που είναι ιδιαίτερα ευχάριστο είναι ότι υπάρχει τεκμηρίωση για το οικιακό κιτ. Που είναι πάντα πρόβλημα. Εάν δεν βρείτε ένα ανάλογο και δεν τραβήξετε το χαρτί πάνω του, είναι χαμένη υπόθεση.

Μετατροπή DC-DC
Για να αλλάξετε την τάση DC με ελάχιστες απώλειεςείναι μεταχειρισμένα DC-DCμετατροπείς που λειτουργούν με βάση την αρχή της διαμόρφωσης πλάτους παλμού ( PWM, η ίδια είναι PWMστα Βασουρμανικά). Εάν δεν έχετε διαβάσει τα προηγούμενα άρθρα μου, όπου εξήγησα λεπτομερώς την αρχή λειτουργίας PWM, μετά θα σας το υπενθυμίσω εν συντομία. Η βασική αρχή εδώ είναι ότι η τάση δεν τροφοδοτείται σε συνεχή ροή, όπως στους γραμμικούς σταθεροποιητές, αλλά σε σύντομους παλμούς και σε υψηλή συχνότητα.

Δηλαδή στην έξοδό σου PWMελεγκτής, για παράδειγμα, στην αρχή η τάση είναι, για παράδειγμα, δώδεκα βολτ για δέκα μικροδευτερόλεπτα, μετά υπάρχει μια παύση. Ας πούμε τα ίδια δέκα μικροδευτερόλεπτα όταν δεν υπάρχει τάση στην έξοδο. Μετά όλα επαναλαμβάνονται, σαν να ανοίγουμε και να σβήνουμε γρήγορα έναν διακόπτη.

Έτσι παίρνουμε ορθογώνιους παλμούς. Αν θυμηθούμε το matan, και συγκεκριμένα την ολοκλήρωση, τότε μετά την ολοκλήρωση αυτών των παρορμήσεων παίρνουμε την περιοχή κάτω από το σχήμα που περιγράφεται από τις παρορμήσεις. Έτσι, αλλάζοντας το πλάτος των παλμών και περνώντας τους από τον ολοκληρωτή, μπορείτε να αλλάξετε ομαλά την τάση από το μηδέν στο μέγιστο με οποιοδήποτε βήμα και ουσιαστικά χωρίς απώλειες.
Οπως και ολοκληρωτήΟ πυκνωτής χρησιμεύει ως φορτιστής, φορτίζει στην αιχμή και κατά τις παύσεις θα απελευθερώσει ενέργεια στο κύκλωμα. Επίσης, εκεί τοποθετείται πάντα σε σειρά ένα τσοκ, το οποίο χρησιμεύει και ως πηγή ενέργειας, μόνο που αποθηκεύει και παρέχει ρεύμα. Επομένως, τέτοιοι μετατροπείς, με τις μικρές τους διαστάσεις, τροφοδοτούν εύκολα ένα ισχυρό φορτίο και ταυτόχρονα δεν ξοδεύουν σχεδόν καθόλου ενέργεια σε περιττή θέρμανση.

Αν δεν πρόλαβα, τότε για απλότητα το βάζω σε κάτι κατανοητό "κρεβάτι αποχέτευσης". Κοιτάξτε την εικόνα όπου βρίσκεται το τρανζίστορ κλειδιού PWMο ελεγκτής είναι παρόμοιος με βαλβίδα, ανοίγει και κλείνει το κανάλι. ΠυκνωτήςΑυτό είναι ένα βάζο που αποθηκεύει ενέργεια. Γκάζιαυτός είναι ένας τεράστιος στρόβιλος, ο οποίος, επιταχυνόμενος από τη ροή, με τη βαλβίδα ανοιχτή, λόγω της αδράνειας του, οδηγεί το νερό μέσα από τους σωλήνες ακόμα και μετά το κλείσιμο της βαλβίδας.

Φυσικά, είναι δύσκολο να αναπτύξετε μόνοι σας μια τέτοια πηγή ενέργειας, απαιτείται ισχυρή εκπαίδευση στον τομέα των ηλεκτρονικών, αλλά δεν πρέπει να αγχώνεστε για αυτό. Έξυπνα παιδιά από Motorola, STM, Ντάλαςκαι άλλοι PhilipsΗ 's βρήκε τα πάντα για εμάς και τα κυκλοφόρησε ήδη έτοιμα μικροκυκλώματαπου περιέχει έναν ελεγκτή PWM. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να το κολλήσετε και να προσθέσετε ένα εξάρτημα που καθορίζει τις παραμέτρους λειτουργίας και δεν χρειάζεται να εφεύρετε τίποτα μόνοι σας στα φύλλα δεδομένων που περιγράφουν λεπτομερώς τι και πώς να συνδέσετε, ποιες βαθμολογίες να επιλέξετε και μερικές φορές μάλιστα δίνουν εσείς ένα έτοιμο σχέδιο της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Απλά πρέπει να ξέρεις λίγα αγγλικά :)

Ενώ έγραφα ένα άρθρο για το UART, μια διεστραμμένη ιδέα ήρθε στο μυαλό μου - με βάση το UART, μπορείτε να οργανώσετε το πιο φυσικό, χαμηλής διακριτικής ικανότητας PWM!

Αρκεί απλώς να δημιουργήσουμε μια μεταβλητή κάπου στη μνήμη όπου θα βάλουμε έναν αριθμό με έναν δεδομένο κύκλο λειτουργίας μηδενικών και μονάδων, και όταν διακοπεί το άδειασμα του buffer, θα σπρώξουμε αυτόν τον αριθμό πίσω στον καταχωρητή UDRE. Έτσι, η παραγωγή PWM θα είναι αυθόρμητη, χωρίς περιττές κινήσεις. Είναι αλήθεια ότι μπορείτε να λάβετε μόνο 10 διαφορετικές τιμές PWM, αλλά είναι δωρεάν!!!

Για όσους δεν καταλαβαίνουν πώς, θα δώσω τους αριθμούς που θα πρέπει να αποστέλλονται συνεχώς μέσω UART:
Θα λάβουμε δύο επιπλέον τιμές λόγω των bits έναρξης και διακοπής.

00000000 — 1/10
00000001 — 2/10
00000011 — 3/10
00000111 — 4/10
00001111 — 5/10
00011111 — 6/10
00111111 — 7/10
01111111 — 8/10
11111111 — 9/10

Και εκεί μπορείτε να πάρετε απίστευτες συχνότητες!
Ομορφιά =))))

Αρκετές φορές ήδη ορκίστηκα με μια περίεργη λέξη PWM. Ήρθε η ώρα να ξεκαθαρίσουμε και να εξηγήσουμε τι είναι. Γενικά, το έχω ήδη, αλλά θα το επαναλάβω ως μέρος της πορείας μου.

Εν συντομία, Διαμόρφωση πλάτους παλμού(στην αστική σημειογραφία αυτός ο τρόπος ονομάζεται PWM — Διαμόρφωση πλάτους παλμού) είναι ένας τρόπος καθορισμού ενός αναλογικού σήματος ψηφιακή μέθοδος, δηλαδή, από μια ψηφιακή έξοδο που δίνει μόνο μηδενικά και ένα, μπορείτε να λάβετε κάποιες ομαλά μεταβαλλόμενες τιμές. Ακούγεται σαν ανοησία, αλλά παρόλα αυτά λειτουργεί. Και το θέμα είναι:

Φανταστείτε ένα βαρύ σφόνδυλο που μπορείτε να περιστρέψετε με έναν κινητήρα. Επιπλέον, μπορείτε είτε να ανάψετε είτε να απενεργοποιήσετε τον κινητήρα. Εάν το ενεργοποιείτε συνεχώς, ο σφόνδυλος θα περιστρέφεται μέχρι τη μέγιστη τιμή του και θα συνεχίσει να περιστρέφεται. Εάν το απενεργοποιήσετε, θα σταματήσει λόγω δυνάμεων τριβής.

Αλλά εάν ο κινητήρας ανάβει για δέκα δευτερόλεπτα κάθε λεπτό, ο σφόνδυλος θα περιστρέφεται, αλλά όχι με πλήρη ταχύτητα - η υψηλή αδράνεια θα εξομαλύνει τα τραντάγματα από τον κινητήρα που ανάβει και η αντίσταση τριβής δεν θα του επιτρέψει να περιστρέφεται επ' αόριστον.

Περισσότερο ON διάρκειακινητήρας ανά λεπτό, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο σφόνδυλος.
Στο PWMοδηγούμε στην έξοδο ένα σήμα που αποτελείται από υψηλά και χαμηλά επίπεδα (ισχύει για την αναλογία μας - ανάβουμε και σβήνουμε τον κινητήρα), δηλαδή μηδενικά και μονάδες. Και τότε όλα αυτά περνούν μέσα από μια αλυσίδα ενσωμάτωσης (κατ' αναλογία - ένα σφόνδυλο). Ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης, η έξοδος θα έχει τιμή τάσης ίση με την περιοχή κάτω από τους παλμούς.
Ο αναλογικός έλεγχος είναι το κλειδί για τη σιωπή!
Ποιο είναι το καθήκον που αντιμετωπίζει το σύστημα διαχείρισης μας; Ναι, για να μην περιστρέφονται μάταια οι έλικες, ώστε η ταχύτητα περιστροφής να εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Όσο πιο ζεστή είναι η συσκευή, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο ανεμιστήρας. Λογικός? Λογικός! Θα το διευθετήσουμε σε αυτό.
Φυσικά, μπορείτε να ασχοληθείτε με τους μικροελεγκτές, κατά κάποιο τρόπο θα είναι ακόμα πιο εύκολο, αλλά δεν είναι καθόλου απαραίτητο. Κατά τη γνώμη μου, είναι πιο εύκολο να φτιάξετε ένα αναλογικό σύστημα ελέγχου - δεν θα χρειαστεί να ασχοληθείτε με τον προγραμματισμό στο assembler.

Θα είναι φθηνότερο και πιο εύκολο να ρυθμιστεί και να διαμορφωθεί, και το πιο σημαντικό, οποιοσδήποτε, εάν το επιθυμεί, θα μπορεί να επεκτείνει και να αναπτύξει το σύστημα σύμφωνα με τις προτιμήσεις του, προσθέτοντας κανάλια και αισθητήρες. Το μόνο που χρειάζεστε είναι λίγες μόνο αντιστάσεις, ένα μικροκύκλωμα και ένας αισθητήρας θερμοκρασίας. Λοιπόν, επίσης ίσια μπράτσα και μερικές ικανότητες συγκόλλησης.

Οι μετατροπείς πλάτους παλμού αποτελούν δομικό μέρος των τροφοδοτικών μεταγωγής για ηλεκτρονικές συσκευές. Ας δούμε πώς να ελέγξετε έναν ελεγκτή PWM χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας μητρικής πλακέτας υπολογιστή.

Ελέγξτε στη μητρική πλακέτα

Έτσι, όταν ενεργοποιηθεί η τροφοδοσία της πλακέτας, ενεργοποιείται η προστασία. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να ελέγξετε την αντίσταση των βραχιόνων σταθεροποιητή με ένα πολύμετρο.

Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για αυτούς τους σκοπούς. Εάν ένα από αυτά εμφανίσει βραχυκύκλωμα, δηλαδή η μετρούμενη αντίσταση είναι μικρότερη από 1 Ohm, τότε ένα από τα βασικά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου έχει σπάσει.

Ο εντοπισμός ενός σπασμένου τρανζίστορ εάν ο σταθεροποιητής είναι μονοφασικός δεν είναι δύσκολος - μια ελαττωματική συσκευή, όταν ελέγχεται με ένα πολύμετρο, δείχνει βραχυκύκλωμα. Εάν το κύκλωμα σταθεροποιητή είναι πολυφασικό και έτσι τροφοδοτείται ο επεξεργαστής, πραγματοποιείται παράλληλη σύνδεση τρανζίστορ. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να προσδιορίσετε την κατεστραμμένη συσκευή με δύο τρόπους:

Η δεύτερη μέθοδος δεν λειτουργεί σε όλες τις περιπτώσεις. Εάν δεν ήταν δυνατό να προσδιοριστεί το σπασμένο στοιχείο, θα πρέπει και πάλι να ξεκολλήσετε το τρανζίστορ.

Στη συνέχεια, αντικαθίσταται το κατεστραμμένο τρανζίστορ και αντικαθίστανται όλα τα στοιχεία ραδιοφώνου που είχαν συγκολληθεί κατά τη διάρκεια της διαγνωστικής διαδικασίας. Μετά από αυτό, μπορείτε να δοκιμάσετε να ξεκινήσετε τον πίνακα. Η πρώτη εκκίνηση μετά την επισκευή γίνεται καλύτερα αφαιρώντας τον επεξεργαστή και ρυθμίζοντας τα κατάλληλα jumper. Εάν η πρώτη εκτέλεση ήταν επιτυχής, μπορείτε να εκτελέσετε μια δοκιμή φορτίου, παρακολουθώντας τη θερμοκρασία των μοσφετών.

Οι δυσλειτουργίες του ελεγκτή PWM μπορούν να εκδηλωθούν με τον ίδιο τρόπο όπως μια βλάβη των μοσφετών, δηλαδή, η τροφοδοσία ρεύματος μεταβαίνει σε προστασία. Ταυτόχρονα, ο έλεγχος των ίδιων των τρανζίστορ για βλάβη δεν δίνει κανένα αποτέλεσμα. Επιπλέον, η συνέπεια μιας δυσλειτουργίας του ελεγκτή PWM μπορεί να είναι η απουσία τάσης εξόδου ή η ασυμφωνία της με την ονομαστική τιμή. Για να ελέγξετε τον ελεγκτή PWM, θα πρέπει πρώτα να μελετήσετε το φύλλο δεδομένων του. Η παρουσία τάσης υψηλής συχνότητας σε παλμική λειτουργία, απουσία παλμογράφου, μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή χαλαζία σε έναν μικροελεγκτή.

Συμπτώματα δυσλειτουργίας και εξάλειψή τους

Ας προχωρήσουμε στην εξέταση συγκεκριμένων συμπτωμάτων δυσλειτουργιών του ελεγκτή PWM.

Διακοπή αμέσως μετά την εκκίνηση

Ο ρυθμιστής παλμών ξεκινά αλλά σταματά αμέσως. Πιθανοί λόγοι: ανοιχτό κύκλωμα ανάδρασης. το τροφοδοτικό είναι υπερφορτωμένο. Οι πυκνωτές φίλτρου στην έξοδο είναι ελαττωματικοί. Εύρεση του προβλήματος: επιθεώρηση της πλακέτας, αναζήτηση για ορατή εξωτερική ζημιά. Χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο για τη μέτρηση της τάσης τροφοδοσίας του μικροκυκλώματος, της τάσης στους διακόπτες (στις πύλες και στην έξοδο) και στους πυκνωτές εξόδου. Στη λειτουργία ωμόμετρου, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε το φορτίο του σταθεροποιητή και να το συγκρίνετε με την τυπική τιμή για παρόμοια κυκλώματα.

Ο ρυθμιστής παλμών δεν ξεκινά

Πιθανοί λόγοι: παρουσία απαγορευτικού σήματος στην αντίστοιχη είσοδο. Πληροφορίες θα πρέπει να βρεθούν στο φύλλο δεδομένων του αντίστοιχου μικροκυκλώματος. Η δυσλειτουργία μπορεί να είναι στο κύκλωμα τροφοδοσίας του ελεγκτή PWM ή μπορεί να υπάρχει εσωτερική ζημιά στο ίδιο το μικροκύκλωμα. Βήματα για τον προσδιορισμό της δυσλειτουργίας: εξωτερική επιθεώρηση της πλακέτας, οπτική αναζήτηση για μηχανική και ηλεκτρική βλάβη. Για έλεγχο, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε τις τάσεις στις ακίδες του μικροκυκλώματος και να ελέγξετε τη συμμόρφωσή τους με τα δεδομένα στο φύλλο δεδομένων, εάν είναι απαραίτητο, πρέπει να αντικαταστήσετε τον ελεγκτή PWM.

Προβλήματα τάσης

Η τάση εξόδου διαφέρει σημαντικά από την ονομαστική τιμή. Αυτό μπορεί να συμβεί για τους ακόλουθους λόγους: θραύση ή αλλαγή στην αντίσταση στο κύκλωμα ανάδρασης. σφάλμα στο εσωτερικό του ελεγκτή. Αντιμετώπιση προβλημάτων: οπτική επιθεώρηση του κυκλώματος. έλεγχος των επιπέδων των τάσεων ελέγχου και εξόδου και έλεγχος των τιμών τους με το φύλλο δεδομένων. Εάν οι παράμετροι εισόδου είναι κανονικές, αλλά η έξοδος δεν αντιστοιχεί στην ονομαστική τιμή, αντικαταστήστε τον ελεγκτή PWM.

Απενεργοποίηση τροφοδοσίας μέσω προστασίας

Όταν ξεκινά ο διαμορφωτής πλάτους παλμού, η παροχή ρεύματος απενεργοποιείται λόγω προστασίας. Κατά τον έλεγχο των βασικών τρανζίστορ, δεν ανιχνεύεται βραχυκύκλωμα. Τέτοια συμπτώματα μπορεί να υποδηλώνουν δυσλειτουργία του ελεγκτή PWM ή του προγράμματος οδήγησης κλειδιού. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να μετρήσετε την αντίσταση μεταξύ της πύλης και της πηγής των διακοπτών σε κάθε φάση. Μια χαμηλή τιμή αντίστασης μπορεί να υποδηλώνει δυσλειτουργία του οδηγού. Εάν είναι απαραίτητο, τα προγράμματα οδήγησης αντικαθίστανται.

Όταν συναντάμε μια άγνωστη λέξη ή έννοια σε κάποια βιβλιογραφία, θέλουμε να μάθουμε γρήγορα τον ορισμό της. Γνωρίζων ακριβής ορισμόςΜπορείτε να εντοπίσετε περαιτέρω το εύρος χρήσης και τις μεθόδους εφαρμογής του κύριου χαρακτήρα μιας συγκεκριμένης έννοιας. Σήμερα θα ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε μια τέτοια ιδέα ως ελεγκτής PWM.

Έννοια Shima

Πριν ορίσετε την αναφερόμενη φράση, θα πρέπει να μάθετε ή απλώς να υπενθυμίσετε στον εαυτό σας την αρχή της θέρμανσης των εξαρτημάτων ισχύος ενός κυκλώματος ραδιοφώνου. Η ουσία τους έγκειται στη λειτουργία πολλών τρόπων μεταγωγής. Όλα τα εξαρτήματα ηλεκτρικής ενέργειας σε τέτοια ραδιοκυκλώματα βρίσκονται πάντα σε δύο καταστάσεις. Το πρώτο είναι ανοιχτό και το δεύτερο αποκαλύπτεται. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο συνθηκών; Στην πρώτη περίπτωση, το εξάρτημα έχει μηδενικό ρεύμα. Στο δεύτερο, το εξάρτημα έχει μηδενική τιμή τάσης. Το τελικό αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των στοιχείων ηλεκτρικής ενέργειας με την απαιτούμενη τάση μπορεί να θεωρηθεί η λήψη ενός σήματος της μορφής που απαιτείται σύμφωνα με τους καθιερωμένους κανόνες.

Το shim είναι ένας ειδικός διαμορφωτής που έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει το χρόνο ανοίγματος ενός διακόπτη ισχύος. Ο χρόνος ανοίγματος του κλειδιού ρυθμίζεται λαμβάνοντας υπόψη την τάση που λαμβάνεται. Παίρνω τέλεια επιλογήΗ επεξεργασία ενός σήματος είναι δυνατή μόνο εάν το σήμα έχει περάσει από όλα τα απαραίτητα στάδια χωρίς δυσκολία πριν μετατραπεί. Ποια είναι αυτά τα στάδια και σε τι συνίσταται ο σχηματισμός ενός τέτοιου σήματος;

Χαρακτηριστικά του ελεγκτή PWM

Η διαδικασία δημιουργίας σημάτων shim είναι πολύ δύσκολη. Για να διευκολυνθεί αυτή η διαδικασία, εφευρέθηκαν ειδικά μικροκυκλώματα. Είναι τα μικροκυκλώματα που εμπλέκονται στο σχηματισμό σημάτων PWM που ονομάζονται ελεγκτές PWM. Η ύπαρξή τους Στις περισσότερες περιπτώσειςβοηθά στην πλήρη επίλυση του προβλήματος με το σχηματισμό σημάτων μεγάλου παλμού. Για να κατανοήσετε πιο εύκολα την αποστολή και τη σημασία του ελεγκτή shim, είναι απαραίτητο να εξοικειωθείτε με τα χαρακτηριστικά της δομής του. Σήμερα είναι γνωστό ότι οποιοσδήποτε ελεγκτής PWM που χρησιμοποιείται ενεργά στα ηλεκτρονικά έχει τα ακόλουθα στοιχεία:

• Έξοδος ισχύος. Φέρει μεγάλη ευθύνη για την ηλεκτροδότηση όλων των υφιστάμενων κυκλωμάτων. Συχνά Η ακίδα τροφοδοσίας συγχέεται με την ακίδα ελέγχου ισχύος. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι παρά τις παρόμοιες λέξεις στο όνομα, αυτές οι δύο έννοιες έχουν εντελώς διαφορετικά χαρακτηριστικά. Αυτό θα αποδείξει για άλλη μια φορά ξεκάθαρα την εξοικείωση σας με τον ακροδέκτη ελέγχου ισχύος.
• Πείρος ελέγχου ισχύος. Αυτό το εξάρτημα του μικροκυκλώματος παρακολουθεί την κατάσταση των δεικτών τάσης απευθείας στον πείρο του μικροκυκλώματος. Το κύριο καθήκον της εξόδου ελέγχου ισχύος είναι να αποτρέψει την υπέρβαση του επιπέδου σχεδιασμού. Υπάρχει ένας σοβαρός κίνδυνος, δηλαδή μείωση τάσηςστην έξοδο. Εάν η τάση μειωθεί, τα τρανζίστορ αρχίζουν να ανοίγουν μέχρι τη μέση. Λόγω ατελούς ανοίγματος, θερμαίνονται γρήγορα και τελικά μπορεί να αστοχήσουν γρήγορα. Να γιατί μέτρια ένταση- αυτό είναι το κλειδί για τη μακροχρόνια λειτουργία των τρανζίστορ στους ελεγκτές PWM.
• γενική έξοδος. Το τρίτο κύριο στοιχείο του σχήματος έχει το σχήμα ενός ποδιού. Αυτό το πόδι, με τη σειρά του, συνδέεται με το κοινό καλώδιο του κυκλώματος, το οποίο είναι υπεύθυνο για την τροφοδοσία ολόκληρου του συστήματος.

Και τα τρία συστατικά είναι πολύ σημαντικά. Εάν τουλάχιστον ένα από τα στοιχεία αποτύχει για κάποιο λόγο, η απόδοση ολόκληρου του μικροκυκλώματος επιδεινώνεται αισθητάή σταματά εντελώς.

Συστήματα διαχείρισης τσιπ

Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε όχι μόνο από τι κατασκευάζονται τα τσιπ ελεγκτών PWM, αλλά και από ποιους τύπους συστημάτων υπάρχουν. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύρια ευρέως διαθέσιμα συστήματα διαμόρφωσης παλμών στα οποία ο έλεγχος PWM λαμβάνει ενεργό μέρος. Εδώ είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά τους:

Αλλά μπορείτε να λάβετε το επιθυμητό σήμα στην έξοδο χρησιμοποιώντας μεθόδους λογισμικού και υλικού.

Μέθοδος υλικού. Το σήμα λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο χρησιμοποιώντας ένα ειδικό χρονόμετρο, το οποίο είναι αρχικά ενσωματωμένο στο ψηφιακό σύστημα. Ένας τέτοιος χρονοδιακόπτης δημιουργεί ή διευκολύνει τη συμπερίληψη παλμών σε ορισμένα στάδια εξόδου σήματος.

Μέθοδος λογισμικού. Στην περίπτωση αυτή, τα σήματα λαμβάνονται με την εκτέλεση ειδικών εντολών λογισμικού. Η μέθοδος λογισμικού έχει περισσότερες επιλογέςαπό το υλικό. Ταυτόχρονα, η χρήση αυτής της μεθόδου λήψης σημάτων μπορεί να καταλαμβάνει πολλή μνήμη.

Τι μπορούμε να πούμε για την «καρδιά του συστήματος». Ο ελεγκτής shim, ο οποίος χρησιμοποιείται ενεργά σε ψηφιακούς διαμορφωτές, έχει τα πλεονεκτήματά του. Αξίζει να θυμηθούμε τα εξής:

• Χαμηλό κόστος.
• Σταθερή δουλειά.
• Υψηλή αξιοπιστία.
• Δυνατότητα εξοικονόμησης ενέργειας.
• υψηλή απόδοση μετατροπής σήματος.

Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα κάνουν το ψηφιακό σύστημα πιο δημοφιλές στους καταναλωτές.

• Αναλογικός διαμορφωτής. Η αρχή λειτουργίας ενός αναλογικού διαμορφωτή είναι θεμελιωδώς διαφορετική από την αρχή λειτουργίας ενός ψηφιακού διαμορφωτή Η όλη ουσία της λειτουργίας ενός τέτοιου διαμορφωτή είναι να συγκρίνει δύο σήματα. Αυτά τα σήματα διαφέρουν ως προς τη σειρά συχνοτήτων. Ο λειτουργικός ενισχυτής είναι το κύριο στοιχείο του αναλογικού διαμορφωτή, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη σύγκριση σημάτων. Η σύγκριση των σημάτων πραγματοποιείται στην έξοδο. Ο ενισχυτής χρησιμοποιεί δύο σήματα ως σύγκριση. Το πρώτο είναι μια τάση πριονωτή υψηλής συχνότητας. Το δεύτερο σήμα είναι η τάση χαμηλής συχνότητας. Μετά τη σύγκριση, εμφανίζονται ορθογώνιοι παλμοί. Η διάρκεια των παλμών εξαρτάται άμεσα από το σήμα διαμόρφωσης.

Ελεγκτής PWM σε τροφοδοτικά μεταγωγής

Πολλές ηλεκτρικές συσκευές σήμερα είναι εξοπλισμένες με ειδικά τροφοδοτικά. Αυτά τα μπλοκ βοηθούν στη μετατροπή ενός τύπου τάσης σε άλλο. ΣΕ Δύο συσκευές συμμετέχουν στη διαδικασία μετατροπής ενέργειας:

• Μπλοκ ισχύος ώθησης.
• συσκευές αναλογικού μετασχηματιστή.

Σε αυτό το άρθρο θα δώσουμε μεγαλύτερη προσοχή στην πρώτη συσκευή, αφού είναι αυτή που χρησιμοποιεί τον ελεγκτή PWM.

Σχέδιο λειτουργίας ενός τροφοδοτικού μεταγωγής

Αυτή η συσκευή γεννήθηκε μόλις πριν από μερικές δεκαετίες. Ωστόσο, έχει ήδη γίνει δημοφιλής και σε ζήτηση. Μπλοκ ισχύος ώθησηςαποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:

1. Συμπύκνωμα φίλτρου.
2. Τρανζίστορ ισχύος κλειδιού.
3. Ένας ανορθωτής δικτύου που αποτελείται από πολλά στοιχεία.
4. Διόδους ανόρθωσης του συστήματος εξόδου.
5. Power τσοκ. Το τσοκ βοηθά στη διόρθωση της τάσης που προκύπτει.
6. Τροφοδοτικό μεταγωγής. Από εδώ η τάση μετατρέπεται σε κύκλωμα ισχύος.
7. Κυκλώματα ελέγχου τάσης εξόδου.
8. Δοχείο φίλτρου αποθήκευσης.
9. Optocoupler;
10. Κύριος ταλαντωτής.
11. κυκλώματα ανάδρασης.

Γνωρίζοντας τη σύνθεση της μονάδας παλμών, θα πρέπει να εξοικειωθείτε με την αρχή της λειτουργίας της.

Αρχή λειτουργίας της μονάδας παλμών

Αρχή λειτουργίας της μονάδας παλμώνσυνίσταται στην παροχή σταθεροποιημένης τάσης τροφοδοσίας που βασίζεται στην αρχή της αλληλεπίδρασης μεταξύ των στοιχείων ενός αδρανούς συστήματος. Ακολουθούν τα βήματα βήμα προς βήμα που δείχνουν ξεκάθαρα την ουσία της δραστηριότητας ενός τέτοιου τροφοδοτικού:

• Μεταφορά τάσης δικτύου στον ανορθωτή (που πραγματοποιείται με χρήση ειδικών καλωδίων).
• Χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο ανορθωτή, η τάση εξομαλύνεται. Σε αυτή τη διαδικασία συμμετέχουν και οι πυκνωτές.
• Με τη βοήθεια μιας γέφυρας εισόδου διόδου, τα ημιτονοειδή διορθώνονται. Στη συνέχεια, με τη συμμετοχή ενός συστήματος τρανζίστορ, τα διερχόμενα ημιτονοειδή πρέπει να μετατραπούν σε παλμούς υψηλής συχνότητας. Συχνά οι παλμοί έχουν ορθογώνιο σχήμα.

Αλλά τίθεται το ερώτημα, τι ρόλο παίζουν οι ελεγκτές PWM στη μονάδα παλμών; Θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε αυτό στον επόμενο υπότιτλο.

Ο ρόλος του ελεγκτή παλμών στη λειτουργία της μονάδας παλμών

Οι ελεγκτές PWM παίζουν σημαντικό ρόλο στο μπλοκ παλμών. Είναι υπεύθυνος για διαδικασίες που σχετίζονται με τη διαμόρφωση εύρους παλμού. Ο ελεγκτής PWM προωθεί τη δημιουργία παλμών που έχουν την ίδια συχνότητα, αλλά ταυτόχρονα διαφορετική διάρκεια μεταγωγής. Όλοι οι παρεχόμενοι παλμοί αντιστοιχούν σε μια συγκεκριμένη λογική μονάδα. Οι παλμοί δεν έχουν μόνο την ίδια συχνότητα, αλλά και το ίδιο πλάτος. Διάρκεια λειτουργίας μιας λογικής μονάδαςμπορεί να αλλάξει κατά τη λειτουργία του. Τέτοιες αλλαγές βοηθούν στην καλύτερη διαχείριση της λειτουργίας του ηλεκτρονικού συστήματος.

Έτσι, ο ελεγκτής PWM είναι μια από τις σημαντικές αλυσίδες που εμπλέκονται στη λειτουργία της μονάδας παλμών. Σε ορισμένους τύπους, εκτός από τον ελεγκτή PWM, η επιτυχής λειτουργία του τροφοδοτικού εξασφαλίζεται από έναν παλμικό μετασχηματιστή και έναν ειδικό καταρράκτη διακοπτών ισχύος.

Σε ποιες περιοχές χρησιμοποιούνται τα τροφοδοτικά μεταγωγής; Πρώτα απ 'όλα, στα ηλεκτρονικά. Αυτό θα συζητηθεί περαιτέρω.

Χαρακτηριστικά του τσιπ ή πώς μπορεί να λειτουργήσει ένας φορητός υπολογιστής

Τροφοδοτικό υπολογιστή και ο ρόλος του ελεγκτή PWM σε αυτό Όλοι οι σύγχρονοι υπολογιστές, συμπεριλαμβανομένων των φορητών υπολογιστών, είναι εξοπλισμένοι με τροφοδοτικά μεταγωγής. Οι μονάδες που είναι εγκατεστημένες σε φορητό υπολογιστή ή κανονικό υπολογιστή περιέχουν ένα μεμονωμένο τσιπ ελεγκτή PWM. Το τυπικό τσιπ θεωρείται το τσιπ TL494CN.

Πρώτα απ 'όλα, αξίζει να αναφέρουμε το κύριο καθήκον του τσιπ TL494CN. Έτσι, το κύριο καθήκον του κυκλώματος είναι η διαμόρφωση εύρους παλμού. Με άλλα λόγια, το μικροκύκλωμα παράγει παλμούς τάσης. Μερικοί παλμοί είναι ρυθμιζόμενοι, άλλοι όχι. Το μικροκύκλωμα παρέχει περίπου 6 τρόπους για την έξοδο σημάτων. Ας αναφέρουμε μερικές ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες για κάθε pin chip chip φορητού υπολογιστή.

Πρώτο συμπέρασμα. Θεωρείται ότι είναι η θετική είσοδος του ενισχυτή σήματος σφάλματος. Το επίπεδο τάσης στον πρώτο ακροδέκτη έχει σημαντικό αντίκτυπο στη λειτουργία των επόμενων ακίδων. Εάν η τάση στη δεύτερη ακίδα είναι χαμηλή, η έξοδος του ενισχυτή σφάλματος θα έχει χαμηλές ενδείξεις. Αντίθετα, σε αυξημένη τάση Η απόδοση του ενισχυτή σφάλματος θα αυξηθεί.

Δεύτερο συμπέρασμα. Η δεύτερη ακίδα είναι, αντίθετα, αρνητική έξοδος για τον ενισχυτή. Εδώ, οι δείκτες τάσης έχουν ελαφρώς διαφορετική επίδραση στον ενισχυτή. Έτσι, σε υψηλή τάση (υψηλότερη από την πρώτη ακίδα), η έξοδος του ενισχυτή έχει χαμηλή απόδοση. Σε περίπτωση χαμηλής τάσης, ο ενισχυτής έχει υψηλά δεδομένα.

Τρίτο συμπέρασμα. Λειτουργεί ως ένα είδος σημείου επαφής. Οι αλλαγές στο επίπεδο τάσης εξαρτώνται από τις δύο διόδους που είναι εξοπλισμένες με τον εσωτερικό ενισχυτή. Όταν το επίπεδο σήματος αλλάζει σε τουλάχιστον μία δίοδο, αλλάζει το επίπεδο τάσης ολόκληρου του ενισχυτή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η τρίτη ακίδα παρέχει τον ρυθμό μεταβολής του πλάτους παλμού.

Τέταρτο συμπέρασμα. Δυνατότητα ελέγχου του εύρους κύκλου λειτουργίας όλων των παλμών εξόδου. Το επίπεδο της εισερχόμενης τάσης στον τέταρτο ακροδέκτη επηρεάζει το πλάτος των παλμών στο τσιπ ελεγκτή PWM.

Πέμπτο συμπέρασμα. Το πέμπτο συμπέρασμα αντιμετωπίζει ένα ελαφρώς διαφορετικό έργο. Συνδέει έναν πυκνωτή ενίσχυσης σε ένα δεδομένο μικροκύκλωμα. Η χωρητικότητα του συνδεδεμένου συμπυκνώματος έχει σημαντικό αντίκτυπο στη συχνότητα των παλμών εξόδου του ελεγκτή PWM.

Έκτο συμπέρασμα. Χρησιμεύει για τη σύνδεση ενός καταχωρητή χρονισμού, ο οποίος επηρεάζει επίσης τη συχνότητα.

Και οι έξι αυτοί ακροδέκτες συμβάλλουν στην εκπλήρωση της κύριας εργασίας που έχει ανατεθεί στο μικροκύκλωμα ελεγκτή PWM - την έξοδο παλμών με ευρεία διαμόρφωση. Και αυτή η ενέργεια, με τη σειρά της, επηρεάζει τη λειτουργία της μονάδας παλμών και επομένως τη λειτουργία του φορητού υπολογιστή.

Εάν το παρέμβυσμα - ο ελεγκτής αποτύχει

Κατά καιρούς, οι ελεγκτές κυκλώματος PWM και το τροφοδοτικό (συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι ενσωματωμένα στον φορητό υπολογιστή) μπορεί να χαλάσουν και να αποτύχουν. Σε τέτοιες περιπτώσεις, θα χρειαστεί να εντοπίσετε σφάλματα (σε ορισμένες περιπτώσεις είναι απαραίτητο να ελέγξετε την πηγή ισχύος, σε άλλες αξίζει να ελέγξετε το ίδιο το κύκλωμα). Για το σκοπό αυτό αναπτύχθηκαν πολύμετρα. Τα πολύμετρα εξετάζουν προσεκτικά την απόδοση shim - ελεγκτές και, εάν είναι απαραίτητο, βοηθούν στην εξάλειψη δυσλειτουργιών. Οι πιο συνηθισμένοι λόγοι για τους οποίους πρέπει να ελέγχονται αυτές οι συσκευές είναι η ασταθής λειτουργία της πλακέτας και οι αλλαγές στις ενδείξεις τάσης. Εάν τα εξαλείψετε, η τεχνική θα λειτουργήσει.

Μέχρι σήμερα, έχουν αναπτυχθεί περίπου 14 διαφορετικές τοπολογίες μεταγωγικών τροφοδοτικών (Πίνακας 1). Κάθε ένα έχει μοναδικές ιδιότητες που του επιτρέπουν να χρησιμοποιείται για την επίλυση συγκεκριμένου φάσματος προβλημάτων.

Τραπέζι 1. Βασικές τοπολογίες κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τροφοδοτικών μεταγωγής

Τοπολογία	Σχέδιο	Εξουσία, W	Περιοχή εφαρμογής	Ιδιαιτερότητες
Πετάω πίσω (πετάω πίσω)		έως 300	Τροφοδοτικά για οικιακό εξοπλισμό (τηλεόραση, DVD κ.λπ.), ισχυροί φορτιστές και εξωτερικά τροφοδοτικά.	Απλότητα κυκλώματος, χαμηλό κόστος
Κατευθείαν μπροστά (τροφοδοσία προς τα εμπρός)		έως 300	Τροφοδοτικά για οικιακό εξοπλισμό (τηλεόραση, DVD κ.λπ.), ισχυροί φορτιστές, εξωτερικά και ενσωματωμένα τροφοδοτικά.	Μειωμένος θόρυβος, αυξημένη απόδοση σε χαμηλές τάσεις εξόδου
Ηχηρός (αντήχηση)		έως 300	Τροφοδοτικά για οικιακό εξοπλισμό (τηλεόραση, DVD κ.λπ.)	Υψηλή συχνότητα λειτουργίας και, κατά συνέπεια, μικρές διαστάσεις, εύκολο φιλτράρισμα παρεμβολών
Σπρώχνω τραβώ (σπρώχνω τραβώ)		100…5000	Εξωτερικά και ενσωματωμένα τροφοδοτικά για οικιακό, βιομηχανικό και αυτοκινητιστικό εξοπλισμό	Μειωμένο επίπεδο παρεμβολής
Μισή γέφυρα (μισή γέφυρα)		100…1000	Εξωτερικά και ενσωματωμένα τροφοδοτικά (για παράδειγμα, υπολογιστές)	Μικρές διαστάσεις Μειωμένο επίπεδο παρεμβολής
Mostovoy (πλήρης γέφυρα)		100…3000	Αδιάλειπτα τροφοδοτικά, φορτιστές	Αυξημένη αποτελεσματικότητα

Σήμερα, η «καρδιά» σχεδόν κάθε σύγχρονου τροφοδοτικού μεταγωγής μετασχηματιστή μέσης και υψηλής ισχύος είναι ένα εξειδικευμένο IC που ελέγχει τη λειτουργία ενός εξωτερικού τρανζίστορ/τρανζίστορ ισχύος. Η συντριπτική πλειονότητα τέτοιων πηγών χρησιμοποιεί διάφορους τρόπους ελέγχου για τη λειτουργία τρανζίστορ ισχύος: πλάτος παλμού (PWM), συχνότητα παλμών (FPM), οιονεί συντονισμό (QR). Επίσης, για να αυξηθεί η απόδοση, χρησιμοποιείται συχνά μια μικτή λειτουργία: PFM ή οιονεί συντονιστικές λειτουργίες σε χαμηλή ισχύ εξόδου και PWM σε μεσαία και υψηλή ισχύ.

Οι εργασίες και οι λειτουργίες των ελεγκτών PWM περιορίζονται όχι μόνο στον έλεγχο των εξωτερικών τρανζίστορ ισχύος και στη διατήρηση της τάσης εξόδου στο απαιτούμενο επίπεδο με ένα δεδομένο σφάλμα. Στην πραγματικότητα, ο κατάλογος αυτών των λειτουργιών περιλαμβάνει απαραίτητα:

παρακολούθηση της κατάστασης των βασικών τρανζίστορ (περιορίζοντας το ρεύμα και τον κύκλο λειτουργίας των παλμών ελέγχου).

ομαλή εκκίνηση μετά την παροχή ρεύματος (μαλακή εκκίνηση).

έλεγχος της στάθμης της τάσης εισόδου και των «βυθίσεων» και των «κυμάτων» της.

προστασία κατά της βλάβης του μετασχηματιστή ισχύος και των κυκλωμάτων εξόδου του ανορθωτή εξόδου.

παρακολούθηση της θερμοκρασίας του ίδιου του ελεγκτή (λιγότερο συχνά των τρανζίστορ ισχύος).

Συμβατικά, όλοι οι ελεγκτές PWM που παράγονται από την STMicroelectronics (Πίνακας 2) μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: έλεγχος τάσης, έλεγχος ρεύματος και μικτός έλεγχος.

Πίνακας 2. Συνοπτικά χαρακτηριστικά και παράμετροι ελεγκτών PWM STMicroelectronics

Ονομα tion	Τρόπος διαχείριση	Εισαγωγή Τάση Ζένι, Β		Ρεπό Τάση Ζένι, Β		Μέγιστη. έξοδος- Νώε ρεύμα, Α	Μέγιστη. συχνότητα ρυθμίζεται περιπλανώμενος, kHz	Καλά- ας, %	Πλαίσιο
		Ελάχ.	Μέγιστη.	Ελάχ.	Μέγιστη.
SG2525A	Τάση	8	35	—	—	0,5	500	49	DIP16/SO16
SG3524	Τάση	8	40	—	—	0,1	300	45	DIP16/SO16
SG3525A	Τάση	8	35	—	—	0,5	500	49	DIP16/SO16
L5991	Ρεύμα	12	20	4,92	5,08	1,5	100	93	DIP16/SO16
UC2842B	Ρεύμα	11	30	—	—	1	500	100	DIP8/SO8
UC2843B	Ρεύμα	8,2	30	—	—	1	500	100	DIP8/SO8
UC2844B	Ρεύμα	11	30	—	—	1	500	50	DIP8/SO8
UC2845B	Ρεύμα	8,2	30	—	—	1	500	50	DIP8/SO8
UC3842B	Ρεύμα	11	30	—	—	1	500	100	DIP8/SO8
UC3843B	Ρεύμα	8,2	30	—	—	1	500	100	DIP8/SO8
UC3844B	Ρεύμα	11	30	—	—	1	500	50	DIP8/SO8
UC3845B	Ρεύμα	8,2	30	—	—	1	500	50	DIP8/SO8
L6566A	Μικτός	8	23	4,95	5,05	0,8	300	70	SO16
L6566B	Μικτός	8	23	4,95	5,05	0,8	300	70	SO16
L6668	Μικτός	9,4	22	—	—	0,8	105	75	SO16

SG2525A/SG3524/SG3525A- μια σειρά ελεγκτών PWM ελεγχόμενης τάσης (Εικ. 1) με σταθερή συχνότητα μετατροπής, ειδικά σχεδιασμένοι για την κατασκευή οποιουδήποτε τύπου τροφοδοτικών μεταγωγής (σύμφωνα με τη δήλωση του κατασκευαστή) και επιτρέπουν τη μείωση του αριθμού των απαιτούμενων εξωτερικών εξαρτημάτων στο ελάχιστο .

Ρύζι. 1.

Αυτό κατέστη δυνατό χάρη στην παρουσία ενός ενσωματωμένου τροφοδοτικού αναφοράς (+5,1 V ±1%), της δυνατότητας ελέγχου της συχνότητας λειτουργίας ενός εξωτερικού κυκλώματος RC, της διάρκειας του "νεκρού" χρονικού διαστήματος - με ένα εξωτερικό αντίσταση, η διάρκεια του χρόνου μαλακής εκκίνησης - με έναν εξωτερικό πυκνωτή (pin SOFT-START), ενσωματωμένους οδηγούς (±200 mA) για τον έλεγχο των εξωτερικών τρανζίστορ ισχύος ή έναν εξωτερικό μετασχηματιστή χαμηλής ισχύος. Εκτός από όλα τα παραπάνω, το IC παρέχει τη δυνατότητα συγχρονισμού πολλαπλών πηγών από ένα μόνο εξωτερικό σήμα ρολογιού (ακίδα SYNC) και προστασία ρεύματος εξωτερικών τρανζίστορ ισχύος (ακίδα SHUTDOWN). Πεδίο εφαρμογής - σχεδόν οποιοσδήποτε μετατροπέας DC/DC χαμηλής και μέσης ισχύος (Εικ. 2 και Εικ. 3).

Ρύζι. 2.

Ρύζι. 3.

UC2842B/3B/4B/5B και UC3842B/3B/4B/5B — μια δημοφιλής σειρά ελεγκτών PWM μικρού μεγέθους με σταθερή συχνότητα μετατροπής και έλεγχο ρεύματος, που βρίσκονται σε πακέτα SO και MiniDIP 8 ακίδων (Εικ. 4).

Ρύζι. 4.

Παρά το γεγονός ότι βρίσκεται στην παραγωγή για περίπου 10 χρόνια, εξακολουθεί να παραμένει μια από τις πιο δημοφιλείς σειρές, κυρίως λόγω του χαμηλού κόστους και της υψηλής αξιοπιστίας της, εν μέρει λόγω της ευκολίας υλοποίησής της. Σχεδιασμένο για την κατασκευή μετατροπέων DC/DC μονού άκρου με τάσεις εισόδου έως 8,2…30 V. Παρουσία γεννήτριας RC (συχνότητα λειτουργίας έως 500 kHz), ενσωματωμένο ισχυρό πρόγραμμα οδήγησης (±200 mA) για έλεγχο εξωτερικού εφέ πεδίου ή διπολικό τρανζίστορ, μια ενσωματωμένη θερμικά σταθεροποιημένη πηγή αναφοράς +5 V ± 1% καθιστούν δυνατή τη δημιουργία τροφοδοτικών flyback με βάση τα IC αυτής της σειράς με το απαραίτητο σύνολο προστατευτικών λειτουργιών - προστασία από υπέρταση εισόδου, προστασία ρεύματος ένα εξωτερικό τρανζίστορ ισχύος, προστασία θερμοκρασίας του IC. Για την εξάλειψη της λανθασμένης λειτουργίας του ενσωματωμένου συγκριτή ρεύματος (Current Sense) λόγω πιθανών παρεμβολών που συμβαίνουν κατά την εναλλαγή ενός εξωτερικού τρανζίστορ ισχύος, το λεγόμενο λειτουργία μπλοκαρίσματος συγκριτή (Leading Edge Blanking) για σταθερό χρόνο (περίπου 100 ns) από τη στιγμή που το τρανζίστορ αλλάζει (Εικ. 5).

Ρύζι. 5.

Χαρακτηριστικό της σειράς — έλεγχος ρεύματος ενός εξωτερικού τρανζίστορ ισχύος, που καθιστά δυνατό τον αποκλεισμό πρόσθετων γαλβανικά απομονωμένων κυκλωμάτων ανάδρασης (οπτοζεύκτη) από το κύκλωμα, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά το μέγεθος και το κόστος του τελικού μετατροπέα DC/DC. Επιπλέον, κατά την κατασκευή μετατροπέων χαμηλής ισχύος (έως 3 W), είναι δυνατό να εξαλειφθεί το εξωτερικό τρανζίστορ ισχύος και να χρησιμοποιηθεί το ενσωματωμένο πρόγραμμα οδήγησης εξόδου.

L5991/L5991A -μια σειρά ελεγκτών PWM με έλεγχο ρεύματος, υψηλή συχνότητα λειτουργίας (έως 1 MHz) και αυξημένη λειτουργικότητα (Εικ. 6).

Ρύζι. 6.

Τα διακριτικά χαρακτηριστικά των IC αυτής της σειράς περιλαμβάνουν: ισχυρό πρόγραμμα οδήγησης με ρεύμα εξόδου έως 1 A για έλεγχο ισχυρού τρανζίστορ εφέ πεδίου, προγραμματιζόμενη μαλακή εκκίνηση, δυνατότητα συγχρονισμού εισόδου (Slave) και εξόδου (Master) , είσοδος διακοπής λειτουργίας με μειωμένη κατανάλωση ρεύματος στα 120 μA, δυνατότητα περιορισμού του μέγιστου κύκλου λειτουργίας από εξωτερικά κυκλώματα RC, παρουσία κατάστασης αναμονής που αυξάνει την απόδοση (λειτουργία με μικρό ή καθόλου φορτίο). Η σειρά δημιουργήθηκε για την κατασκευή ισχυρών μετατροπέων Flyback DC/DC.

Για την εξάλειψη της λανθασμένης λειτουργίας του ενσωματωμένου συγκριτή ρεύματος (Current Sense) λόγω πιθανών παρεμβολών που συμβαίνουν κατά την εναλλαγή ενός εξωτερικού τρανζίστορ ισχύος, το λεγόμενο λειτουργία μπλοκαρίσματος συγκριτή (Leading Edge Blanking) για σταθερό χρόνο (περίπου 100 ns) από τη στιγμή που το τρανζίστορ αλλάζει (Εικ. 7).

Ρύζι. 7.

L6566A/L6566B/L6668 — μια σειρά πολυλειτουργικών ελεγκτών PWM, ειδικά σχεδιασμένων για να λειτουργούν ως μέρος μετατροπέων παλμικής τάσης flyback μέσης και υψηλής ισχύος (Εικ. 7). Χαρακτηριστικά του IC: δύο επιλογές λειτουργίας - λειτουργία σταθερής συχνότητας (Σταθερή συχνότητα - FF) και λειτουργία οιονεί συντονισμού (Quasi-resonant - QR). Η συχνότητα λειτουργίας βρίσκεται σε λειτουργία σταθερής συχνότητας, η οποία καθορίζεται από τις ονομασίες του εξωτερικού κυκλώματος RC. Μια πρόσθετη είσοδος FMOD επιτρέπει τη λειτουργία σε λειτουργία διαμόρφωσης συχνότητας, η οποία μειώνει τις παρεμβολές από την πηγή. Το IC διαθέτει ενσωματωμένο τροφοδοτικό εισόδου υψηλής τάσης για αρχική εκκίνηση.

Ξεχωριστά, αξίζει να σημειωθούν τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας του IC στη λειτουργία οιονεί συντονισμού, στην οποία η πηγή λειτουργεί στα όρια των τρόπων συνεχούς και διακοπτόμενου ρεύματος. Για το σκοπό αυτό, πρέπει να παρέχεται μια πρόσθετη περιέλιξη στον μετασχηματιστή ισχύος, σχεδιασμένη να προσδιορίζει με ακρίβεια τη στιγμή ανοίγματος του τρανζίστορ ισχύος. Σε αυτή τη λειτουργία, επιτυγχάνεται η μέγιστη απόδοση του μετατροπέα: σε χαμηλά φορτία η συχνότητα λειτουργίας είναι χαμηλή και οι απώλειες στο τρανζίστορ ισχύος είναι ελάχιστες. Σε μεσαία και βαριά φορτία, η συχνότητα λειτουργίας αυξάνεται στην καθορισμένη συχνότητα που καθορίζεται από το εξωτερικό κύκλωμα RC.

Οι L6566A/L6566B/L6668 προορίζονται κυρίως για χρήση ως μέρος μονοκάναλων και πολυκαναλικών μετατροπέων AC/DC μέσης και υψηλής ισχύος (Εικ. 8). Οι κύριες εφαρμογές είναι εξωτερικά τροφοδοτικά για φορητούς υπολογιστές, οικιακές συσκευές, ενσωματωμένα τροφοδοτικά για βιομηχανικό εξοπλισμό κ.λπ.

Ρύζι. 8.

συμπέρασμα

Σήμερα, η οικογένεια ελεγκτών PWM της STMicroelectronics έχει καταλάβει με σιγουριά και σταθερότητα μια θέση ανάμεσα σε φθηνά, αξιόπιστα, πολυλειτουργικά και ταυτόχρονα εύχρηστα τροφοδοτικά μεταγωγής χαμηλής, μεσαίας και υψηλής ισχύος. Ως επί το πλείστον, μπορούν να βρεθούν τόσο σε συνηθισμένες οικιακές συσκευές (υπολογιστές, φορητοί υπολογιστές, συσκευές αναπαραγωγής DVD, τηλεοράσεις LCD και οθόνες κ.λπ.) όσο και σε σύνθετο βιομηχανικό και ιατρικό εξοπλισμό. Ένας από τους λόγους για αυτό ήταν η πολύ χαμηλή τιμή με υψηλή λειτουργικότητα σε μικρού μεγέθους πακέτα SO και DIP 8 και 16 ακίδων, η υψηλή αξιοπιστία με εκτεταμένο κύκλο ζωής (σύμφωνα με την εμπειρία πολλών προγραμματιστών). Η μεγάλη δημοτικότητα ορισμένων σειρών, η οποία συνεχίζεται για περισσότερα από δέκα χρόνια, παρέχει μια ορισμένη εγγύηση στους κατασκευαστές τροφοδοτικών ότι οι ελεγκτές PWM της STMicroelectronics δεν θα διακοπούν για πολλά χρόνια.

Λήψη τεχνικών πληροφοριών, παραγγελία δειγμάτων, παράδοση -
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ:

Η TI ανακοίνωσε νέα DSP

Η μοντελοποίηση του συστήματος και η αρχική εφαρμογή του αλγορίθμου βασίζονται στις περισσότερες περιπτώσεις σε αριθμητική κινητής υποδιαστολής. Μετά από αυτό, ο αλγόριθμος εντοπισμού σφαλμάτων φορτώνεται σε έναν μικροελεγκτή ή σε επεξεργαστή ψηφιακού σήματος σταθερού σημείου. Οι επεξεργαστές κινητής υποδιαστολής χρησιμοποιούνται μόνο σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ακρίβεια και απόδοση, όπου το κόστος της τελικής συσκευής δεν είναι κρίσιμο.

Για τέτοιες εφαρμογές, η Texas Instruments έχει κυκλοφορήσει επεξεργαστές ψηφιακού σήματος κινητής υποδιαστολής TMS320F28335, TMS320F28334, TMS320F28332. Όμως, όπως πριν, δεν σταμάτησε εκεί. Υπάρχουν νέοι DSP σταθερού σημείου TMS320F2823x που είναι συμβατά με λογισμικό και υλικό με επεξεργαστές κινητής υποδιαστολής TMS320F2833x.

Οι χρήστες μπορούν τώρα να προσομοιώσουν ένα σύστημα, να το διορθώσουν σε μια πλατφόρμα κινητής υποδιαστολής (TMS320F2833x) και στη συνέχεια απλώς να μεταγλωττίσουν ξανά τον κώδικα προγράμματος που προκύπτει κάτω από το TMS320F2823x, μειώνοντας έτσι τον χρόνο ανάπτυξης (τον χρόνο που χρειάζεται για τη φόρτωση μιας εφαρμογής σε μια πλατφόρμα σταθερού σημείου ) και το κόστος της τελικής συσκευής.

Η σειριακή παραγωγή των TMS320F2823x και TMS320F2833x θα ξεκινήσει το δεύτερο τρίμηνο του 2008.

Ονομα tion	MHz	Λάμψη, kB	ΕΜΒΟΛΟ, kB
TMS320F28235	150	512	68
TMS320F28234	150	256	68
TMS320F28232	100	128	52

Η TI αποκαλύπτει λεπτομέρειες της τεχνολογίας διαδικασιών 45 nm

Η Texas Instruments (TI) είναι έτοιμη για μαζική παραγωγή των πρώτων της τσιπ 45 νανομέτρων. Η μετάβαση στα πρότυπα 45 nm λέγεται ότι έχει μειώσει την κατανάλωση ισχύος chip κατά 63% και αύξησε την απόδοση κατά 55% σε σύγκριση με προϊόντα 65 nm

Η TI αποστέλλει επί του παρόντος δείγματα αξιολόγησης του πρώτου επεξεργαστή 45 nm για συσκευές 3.5G. Στην παραγωγή του νέου προϊόντος χρησιμοποιούνται στραγγισμένο πυρίτιο, λιθογραφία εμβάπτισης και διηλεκτρικά με εξαιρετικά χαμηλή διηλεκτρική σταθερά (πολύ χαμηλή Κ).

Αυτός ο επεξεργαστής θα επιτρέψει την παραγωγή πιο συμπαγών και ελαφριών συσκευών για δίκτυα 3.5G.

Σχετικά με την ST Microelectronics

Η σύγχρονη αγορά τροφοδοσίας προσφέρει στον προγραμματιστή μια ευρεία επιλογή από διάφορα ηλεκτρονικά προϊόντα, καθένα από τα οποία, στον ένα ή τον άλλο βαθμό, είναι έτοιμο να λύσει τα προβλήματα που έχουν ανατεθεί στους μηχανικούς. Αυτό το άρθρο στοχεύει να εξετάσει και να βοηθήσει στην επιλογή των βέλτιστων λύσεων από τις προτάσεις των πιο γνωστών παικτών στην αγορά τροφοδοσίας μεταγωγής.

Εισαγωγή

Προηγουμένως, τα συστήματα ισχύος στο λειτουργικό διάγραμμα στο στάδιο του σχεδιασμού έδιναν πολύ συχνά προσοχή στο τελικό στάδιο, πολλοί ειδικοί υποτίμησαν την ικανότητά τους να βελτιώσουν το προϊόν ως σύνολο. Πρόσφατα, οι τάσεις στην ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρονικών έφεραν στο προσκήνιο για τους προγραμματιστές εργασίες όπως η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, τα χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους, ο χρόνος ανάπτυξης και το τελικό κόστος του προϊόντος. Τέτοιες απαιτήσεις έχουν αλλάξει την άλλοτε δευτερεύουσα στάση απέναντι στις μονάδες τροφοδοσίας της συσκευής, επειδή από πολλές απόψεις εξαρτάται από αυτές η ικανότητα του τελικού προϊόντος να είναι ανταγωνιστικό και να αντέχει σε αυστηρές απαιτήσεις της αγοράς.

Σήμερα, την ηγετική θέση σε αυτόν τον τομέα παραδοσιακά καταλαμβάνει η Power Integration. Τα προϊόντα αυτής της εταιρείας είναι γνωστά, η τεχνολογία εφαρμογής έχει αποδειχθεί πολλές φορές, που είναι ο παράγοντας που γέρνει τη ζυγαριά υπέρ της.

Ως ανταγωνιστικά προϊόντα, εξετάστε την προσφορά τροφοδοσίας από την Fairchild Semiconductor. Αυτή η εταιρεία έχει καθιερωθεί εδώ και καιρό στον τομέα των ηλεκτρονικών ισχύος, προσφέροντας φθηνές, υψηλής ποιότητας και πολυλειτουργικές λύσεις. Κατά κανόνα, τα προϊόντα αυτού του κατασκευαστή επικεντρώνονται σε τομείς που απαιτούν υψηλό βαθμό αξιοπιστίας και απόδοσης.

Τροφοδοτικά

Σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά προϊόντα απαιτούν τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος από μπαταρία ή πηγή ενέργειας. Επιπλέον, οι περισσότερες συσκευές έχουν αυξημένες απαιτήσεις για την ποιότητά του. Η τάση πρέπει να ρυθμίζεται και να προστατεύεται από κυματισμούς που εμφανίζονται. Υπάρχουν τρεις τύποι μετατροπέων ισχύος:

• Μετατροπέας DC\DC.
• Τροφοδοτικό AC\DC;
• Μετατροπέας DC\AC.

Μια ιδανική πηγή θα πρέπει να παράγει τις απαιτούμενες τιμές τάσης, παρά τις αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος, το φορτίο ή την τάση εισόδου. Επιπλέον, πρέπει να είναι 100% αποτελεσματικό. Στο Σχ. 1 μπορείτε να δείτε τις ελλείψεις του πραγματικού τροφοδοτικού.

Ρύζι. 1. Πραγματικό τροφοδοτικό

Σήμερα υπάρχουν γραμμικά και. Η μετατροπή παλμού είναι ενδιαφέρουσα λόγω της υψηλής απόδοσης και της πυκνότητας ισχύος. Ο πίνακας συγκρίνει μερικά από τα κύρια χαρακτηριστικά των γραμμικών και μεταγωγικών τροφοδοτικών. Η σταθερότητα τάσης και ρεύματος είναι συνήθως καλύτερη με γραμμικά τροφοδοτικά, μερικές φορές κατά μια τάξη μεγέθους, αλλά τα τροφοδοτικά μεταγωγής συχνά χρησιμοποιούν γραμμικούς σταθεροποιητές εξόδου που βελτιώνουν τις παραμέτρους της τάσης εξόδου.

Τραπέζι. Σύγκριση μεταγωγικών και γραμμικών τροφοδοτικών

Τέλος, τα τροφοδοτικά μεταγωγής έχουν μεγαλύτερο εύρος τάσης εισόδου. Το εύρος της τάσης εισόδου των γραμμικών τροφοδοτικών συνήθως δεν υπερβαίνει το 10% της ονομαστικής τιμής, γεγονός που έχει άμεσο αντίκτυπο στην απόδοση. Για παλμικές πηγές, η επίδραση της αλλαγής της τάσης εισόδου στην απόδοση είναι πολύ μικρή ή απουσιάζει εντελώς και ένα ευρύ φάσμα λειτουργίας τάσεων εισόδου καθιστά δυνατή την εργασία με μεγάλες αλλαγές στην τάση δικτύου (έως 40%). Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο (λόγω των πλεονεκτημάτων του) είναι το κύκλωμα μετατροπέα flyback (Εικ. 2). Πολλά μικροκυκλώματα για τον έλεγχο αυτών των μετατροπέων έχουν αναπτυχθεί. Υπάρχουν τόσο μικροσυσκευές που χρησιμοποιούν εξωτερικό τρανζίστορ ισχύος, όσο και εκείνες που περιλαμβάνουν ένα στοιχείο ισχύος στη σύνθεσή τους, το οποίο μειώνει τις διαστάσεις του.

Ρύζι. 2. Διάγραμμα μετατροπέα flyback με αντίστοιχο μετασχηματιστή και γαλβανική απομόνωση

Στο πρόσφατο παρελθόν, η εφαρμογή διαμόρφωσης εύρους παλμού και παρακολούθησης απόδοσης πραγματοποιούνταν με χρήση διακριτών στοιχείων. Η εμφάνιση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που αναλαμβάνουν αυτές τις λειτουργίες απλοποίησε σημαντικά τη διαδικασία ανάπτυξης και μείωσε πολλές φορές τις συνολικές διαστάσεις των τροφοδοτικών (Εικ. 3). Οι ηγέτες στην παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ελέγχου τροφοδοσίας είναι τα Power Integrations και Fairchild Semiconductor.

Ρύζι. 3. Εξέλιξη τροφοδοτικών

Ενσωματώσεις ισχύος Ρυθμιστές τάσης