Raqamli quvvatni boshqarish texnologiyasi va qo'llanilishi
Ushbu maqola raqamli elektr ta'minotining asosiy xususiyatlari, raqamli quvvat manbaining analog quvvat manbaiga nisbatan afzalliklari va raqamli quvvatni boshqarishning asosiy mazmuni bilan tanishtiradi, shuningdek, raqamli quvvatni boshqarish texnologiyasini qo'llash bilan tanishtiradi.
Integral mikrosxemalarning yangi avlodi 3,3V, 1,8V yoki undan ham pastroq quvvat manbai kuchlanishini talab qiladi. Bitta qurilma quvvatni ta'minlash uchun bir nechta kuchlanishga muhtoj va joriy talab katta va kuchlanish qurilmaga to'g'ri vaqtda qo'llanilishi kerak. Ushbu qurilmalarni quvvatlaydigan kuchlanish kuchlanish pasayishini minimallashtirish va kuchlanishni barqarorlashtirish uchun taxtada (yaxshisi qurilmalarga yaqin) hosil bo'lishi kerak. Yuqori samarali DC/DC konvertorlari keng diapazonli kirish uchun javob beradi va ular izolyatsiyalangan quvvat manbalari yoki izolyatsiyalanmagan yuk nuqtasi konvertorlari sifatida ishlatilishi mumkin. Shu sababli, ko'pgina bort quvvat ta'minoti tizimlari energiya ta'minotining asosiy qismi sifatida DC / DC konvertatsiya qilish modullarini qabul qildi. Biroq, quvvatni boshqarish sxemalarisiz to'liq va sog'lom energiya tizimini qurish mumkin emas. Energiya boshqaruvining mazmuni quyidagilarni o'z ichiga oladi: energiya tizimi monitoringi, ketma-ketlik va kuzatuv, monitoring va nosozliklar. Quvvatni boshqarish qurilmalari umumiy rejimni rad etish, ishga tushirishni cheklash, ishga tushirish va o'chirishni boshqarish va hatto kirishda quvvat faktorini tuzatish kabi funktsiyalarni bajaradi. Chiqish tomonida konfiguratsiya qilingan quvvatni boshqarish moslamasi ishga tushirish ketma-ketligini va chiqish voltajini tartibga solishni nazorat qiladi va haddan tashqari past kuchlanish va haddan tashqari oqim sharoitlarida mos keladigan nosozlikdan himoya qiladi. Shakl 1 Izolyatsiya qilingan AC/DC quvvat tizimlarida quvvatni boshqarish qurilmalarini qo'llash himoyasi. Barcha tegishli funktsional sxemalar asosiy sxemadan ajratilishi kerak.
Raqamli quvvatni boshqarish texnologiyasi va qo'llanilishi haqida batafsil tushuntirish
the
Raqamli quvvatni boshqarishning maxsus qurilmalari odatda ishlatiladigan analog sxemalar yoki mikrokontrollerlarga, dasturlashtiriladigan mantiqiy qurilmalarga va boshqa usullarga qaraganda xarajat, ishlab chiqish aylanishi va ishonchliligi bo'yicha katta afzalliklarga ega. Raqamli quvvatni boshqarish qurilmalarining yangi avlodi real vaqt rejimida monitoring talablariga javob beradigan tezkor ADC ni birlashtiradi, bu esa umumiy maqsadli mikrokontrollerning chipdan tashqari ADC ga qaraganda nosozliklarni tezroq aks ettirishga qodir. Kuzatuv ma'lumotlari kuchlanishni aniq tartibga solish sozlamalari, nosozliklardan himoya qilish va boshqa funktsiyalarga erishish uchun I2C yoki PMBus avtobusi orqali quvvat manbaining asosiy boshqaruvchisiga uzatiladi. Ichki soat xatolarni qayd etish imkonini beradi. Ko'p chiqish quvvat tizimi uchun raqamli quvvat asosiy boshqaruvchisi har bir chiqish terminalining boshqaruv qurilmasidan real vaqtda avtobus interfeysi orqali har bir chiqishning monitoring ma'lumotlarini o'qiydi, energiya tizimining har tomonlama monitoringini amalga oshiradi. Dasturiy ta'minot dizayni tasdiqlangandan so'ng, bir xil manba fayllari va konfiguratsiya fayllari dizaynning barcha mahsulotlari uchun ishlatilishi mumkin va ishlash birlikdan birlikka mos keladi, analog sxemalar esa komponentlarning o'zlaridagi farqlar tufayli har xil ishlashga ega bo'ladi.
Quvvatni boshqarishni amalga oshirish va kuchaytirgichlar, komparatorlar va RC vaqtini kechiktirish orqali turli parametrlarni o'rnatish uchun analog sxemalarga tayanadigan an'anaviy energiya tizimini boshqarish sxemalari endi raqamli quvvatni boshqarish qurilmalari kabi ustun emas. Dizaynning chuqurlashishi bilan komponentlar parametrlarning o'zgarishi bilan o'zgarmaydi va elektron platani qayta-qayta qayta ishlash kerak bo'lmaydi. Konfiguratsiya dasturiga operatsion parametrlarni o'rnatishga imkon beruvchi maxsus raqamli quvvatni boshqarish moslamasidan foydalanish. Dizayn vaqtidagi o'zgarishlar dasturiy ta'minotda apparatni o'zgartirmasdan osongina amalga oshirilishi mumkin. Konfiguratsiya dasturi dizaynerdan faqat bir nechta parametrlarni sozlashni talab qiladi. Barcha parametrlar o'rnatilgandan so'ng, ularni I2C porti orqali dasturiy yuklab olish liniyasi bilan raqamli quvvatni boshqarish qurilmasiga yuklab olish mumkin. 2-rasmda odatdagi quvvatni boshqarish moslamasining ichki funktsional birliklarining blok diagrammasi keltirilgan.
Raqamli quvvatni boshqarish texnologiyasi va qo'llanilishi haqida batafsil tushuntirish
Energiya tizimlarini monitoring qilishda maxsus quvvatni boshqarish integral mikrosxemalarini qo'llashdan tashqari, yangi avlod integral mikrosxemalar, shuningdek, raqamli quvvat va raqamli quvvat boshqaruvini ta'minlaydigan o'z dizaynida quvvat sarfini kamaytirish va qisman quvvatni boshqarish funktsiyalarini qo'shdi. qurilma aloqa interfeysi. Bu yuqori darajadagi raqamli protsessorlarda aks ettirilgan. Raqamli protsessor, DC/DC konvertori va raqamli quvvatni boshqarish bloki o'rtasidagi aloqa orqali protsessor joriy ishlov berish tezligi va vazifa intensivligiga qarab kerakli quvvat manbai kuchlanishini avtomatik ravishda sozlashi mumkin. Raqamli quvvat manbai va quvvatni boshqarish bloki bir nechta registrlarni o'z ichiga oladi. Protsessor tomonidan talab qilinadigan kuchlanish o'zgarganda, u tegishli registrlarni sozlash uchun avtobus orqali yangi ma'lumotlarni oladi yoki raqamli quvvat manbai ichki dasturining qidirish jadvalida tegishli sozlash qiymatlarini topadi. Ushbu turdagi sxema energiya iste'moli talablari qat'iy bo'lgan sohalarda asosiy dasturga aylanmoqda. Ichki qismlar uchun alohida quvvat manbalari bo'lgan protsessorlar uchun kutish yoki uyqu holatidagi funktsional bloklar to'liq o'chirilishi mumkin, bu esa quvvat sarfini yanada kamaytiradi, lekin energiya ta'minotini boshqarish uchun yuqori talablarni qo'yadi. Nafaqat chiqish portlari ko'payadi, balki turli portlarni sozlash va monitoring qilish raqamli quvvat boshqaruv blokidagi dasturning murakkabligini sezilarli darajada oshiradi. Protsessor ichidagi apparat ishlashi monitori ma'lum bir vaqt ichida eng past kuchlanish kuchlanishini ta'minlashi mumkin. Monitorning ma'lumotlari to'g'ridan-to'g'ri protsessor ichidan keladi, shuning uchun monitoring tizimining yopiq tsikli to'liq protsessor chipining ichida bo'lib, quvvatni boshqarishning SOC dizaynini amalga oshiradi.
