تحليل العديد من أوضاع التحكم للحاسوب الصغير ذو الشريحة الواحدة الذي يتحكم في تحويل التيار الكهربائي
أحدهما هو أن الحواسيب الصغيرة أحادية الشريحة تنتج جهدًا (عبر شريحة DA أو وضع PWM) ، والذي يستخدم كجهد مرجعي لمصدر الطاقة. تستبدل هذه الطريقة فقط الجهد المرجعي الأصلي بحاسوب دقيق أحادي الرقاقة ، ويمكن إدخال قيمة جهد الخرج لمصدر الطاقة باستخدام الأزرار. لا ينضم الكمبيوتر المصغر أحادي الشريحة إلى حلقة التغذية الراجعة الخاصة بمصدر الطاقة ، ولا تتغير دائرة إمداد الطاقة كثيرًا. بهذه الطريقة هي الأسهل.
والثاني هو توسيع AD للحاسوب المصغر أحادي الشريحة ، والكشف المستمر عن جهد الخرج لمصدر الطاقة ، وضبط خرج DA وفقًا للاختلاف بين جهد الخرج لمصدر الطاقة والقيمة المحددة ، والتحكم في PWM رقاقة ، والتحكم بشكل غير مباشر في عمل مصدر الطاقة. وبهذه الطريقة ، تمت إضافة الكمبيوتر الصغير أحادي الرقاقة إلى حلقة التغذية الراجعة الخاصة بمصدر الطاقة ، ليحل محل رابط المقارنة والتضخيم الأصلي ، ويحتاج برنامج الحواسيب الصغيرة أحادية الشريحة إلى اعتماد خوارزمية PID أكثر تعقيدًا.
والثالث هو توسيع AD للحاسوب المصغر أحادي الرقاقة ، والكشف المستمر عن جهد الخرج لمصدر الطاقة ، وإخراج موجات PWM وفقًا للاختلاف بين جهد الخرج لمصدر الطاقة والقيمة المحددة ، والتحكم المباشر في العمل من امدادات الطاقة. بهذه الطريقة ، يتدخل الكمبيوتر المصغر أحادي الرقاقة في عمل مزود الطاقة أكثر من غيره.
الطريقة الثالثة هي الأكثر شمولاً وحدة التحكم في الحواسيب الصغيرة أحادية الرقاقة ، ولكن لديها أيضًا أعلى المتطلبات للحاسوب الصغير أحادي الرقاقة. من الضروري أن تكون سرعة تشغيل الحواسيب الصغيرة أحادية الشريحة سريعة ، ويمكنها إخراج موجة PWM بتردد عالٍ بدرجة كافية. من الواضح أن هذا المتحكم الدقيق باهظ الثمن.
سرعة الحواسيب الصغيرة أحادية الشريحة DSP عالية بما يكفي ، لكن السعر الحالي مرتفع أيضًا. من منظور التكلفة ، تمثل نسبة كبيرة من تكلفة إمداد الطاقة ، لذا فهي غير مناسبة للاستخدام.
من بين الحواسيب الصغيرة الرخيصة أحادية الشريحة ، سلسلة AVR هي الأسرع والأكثر هكتارًا
مخرجات PWM ، والتي يمكن أخذها في الاعتبار. ومع ذلك ، فإن تردد التشغيل للكمبيوتر الصغير أحادي الشريحة AVR لا يزال غير مرتفع بما يكفي ، ولا يمكن استخدامه إلا بصعوبة. دعونا نحسب على وجه التحديد المستوى الذي يمكن أن يتحكم فيه متحكم AVR مباشرة في مصدر طاقة التبديل.
في متحكم AVR ، يصل تردد الساعة إلى 16 ميجا هرتز. إذا كانت دقة PWM 10 بت ، فإن تردد موجة PWM ، أي أن تردد التشغيل لمصدر طاقة التبديل هو 16000000 / 1024=15625 (هرتز) ، ومن الواضح أنه لا يكفي لتبديل إمداد الطاقة للعمل على هذا التردد (في نطاق الصوت). ثم خذ دقة PWM على أنها 9 بت ، ويكون تردد التشغيل لمصدر طاقة التبديل هذه المرة هو 16000000 / 512=32768 (هرتز) ، والذي يمكن استخدامه خارج نطاق الصوت ، ولكن لا تزال هناك مسافة معينة من تردد التشغيل لإمدادات الطاقة التحويلية الحديثة.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن دقة البت {0}} تعني أنه يمكن تقسيم دورة التشغيل والإيقاف لأنبوب الطاقة إلى 512 جزءًا. بقدر ما يتعلق الأمر بالتشغيل ، بافتراض أن دورة العمل هي 0.5 ، لا يمكن تقسيمها إلا إلى 256 جزءًا. بالنظر إلى العلاقة غير الخطية بين عرض النبضة وإخراج مصدر الطاقة ، يجب طيها إلى النصف على الأقل ، أي أنه لا يمكن التحكم في إخراج مصدر الطاقة إلا إلى 1/128 على الأكثر ، بغض النظر عن تغيير الحمل أو تغيير جهد إمداد الطاقة ، يمكن أن تستمر درجة التحكم فقط حتى الآن.
لاحظ أيضًا أنه لا يوجد سوى موجة PWM واحدة كما هو موضح أعلاه ، وهي عمل ذو نهاية واحدة. إذا كانت عملية الدفع والسحب (بما في ذلك نصف الجسر) مطلوبة ، فستكون هناك حاجة إلى موجتين PWM ، وسيتم تقليل دقة التحكم المذكورة أعلاه إلى النصف ، ويمكن التحكم فيها فقط إلى حوالي 1/64. يمكن أن يفي بمتطلبات الاستخدام لمصادر الطاقة منخفضة الطلب مثل شحن البطارية ، ولكنه لا يكفي لمصادر الطاقة التي تتطلب دقة إخراج عالية.
