Zasilacz impulsowy uC

[marek1707]

Nie wiem co jeszcze na tym etapie chciałbyś wiedzieć a co ja mógłbym napisać mieszcząc się w ramach jedno- dwuakapitowych postów na Forum. Zarys już dostałeś: schemat analogowego kontrolera musisz przełożyć na język programu - tu nie ma żadnej magii. Struktura takiego układu regulacji (mówimy o voltage mode) jest kanoniczna: analogowy sygnał wyjściowy (napięcie) jest zawracany do wejścia ADC, tam przetwarzany na postać cyfrową. Odejmowanie od wartości zadanej wyznacza nam błąd regulacji. Ta wielkość jest wejściem do "regulatora właściwego", którego rolę pełni w analogowym odpowiedniku odpowiednio skompensowany wzmacniacz. Tutaj projektujesz mniej lub bardziej skomplikowany filtr na którego wyjściu dostajesz pożądane w danej chwili wysterowanie modulatora PWM produkującego analogowy sygnał wyjściowy i pętla się zamyka. A teraz jeśli chcesz coś wiedzieć o filtrze, zacznij czytać o DSP. Jest parę fajnych książek nawet po polsku. Na początku wygląda to źle albo conajmniej dziwnie, ale można się przyzwyczaić. Możesz do tego podejść także w sposób uproszczony, choć nie wiem czy to dobre słowo: zamiast liczyć/mierzyć transmitancję i projektować filtr cyfrowy w dziedzinie częstotliwości, dajesz regulator PID - to typowe podejście inżynierskie i sprawdza się nieźle. Trzy dobrze rozumiane człony pracujące równolegle, kręcenie intuicyjnymi współczynnikami i testy odpowiedzi impulsowej rzeczywistego układu - moim zdaniem dobra zabawa na kilka dni. Przy odrobinie wiedzy możesz nawet zaimplementować autotuning ale nawet jeśli nie, ręczne zmiany też będzą kształcące. O tym literatura też jest bogata więc nie ma co bić piany. Zaraz gdy tylko przestaniesz traktować DCDC jak magiczne misterium a zobaczysz w tym zwykły (może nie trywialny ale jednak wciąż prosty) obiekt regulacji, obawy miną i zacznie się fun. Oczywiście po opanowaniu podstaw czyli dopracowaniu jako tako stabilnej pętli będziesz musiał pokombinować nad problemami nielinowymi zdarzającymi się w sytuacjach nietypowych: powolnego startu, nagłych przeciążeń czy zwarć, zerowego obciążenia itp. Wtedy sterowanie powinna przejmować jakaś "wyższa inteligencja", patrząca "z góry" na stan systemu ki tóra zablokuje tak mozolnie zbudowany liniowy regulator odpalając jakąś wolno narastająca rampę (soft-start), wymusi minimalny (być może dużo wolniejszy) PWM) z próbkowaniem napięcia wyjściowego (zabezpieczenie przed przewciążeniem/zwarciem) czy w ogóle wyłączy ciąg PWM i zajmie się generowaniem rzadkich ale w miarę równomiernych impulsów PFM (zerowe obciążenie, tryb DCM). To komplikuje program i jakoś go "brudzi", ale w tym też jest sporo fajnej wiedzy. Nie wiem czy to Cię podkręca czy raczej zniechęca. Nie wiem czy jesteś typem eksperymentatora lubiącego mieć w ręku nową zabawkę czy raczej naukowca opracowującego problem teoretycznie z każdej strony a potem na pewniaka budującego od razu działający model. Nie wiem jakie masz doświadczenie programistyczne, czy pisałeś kod pracujący w czasie rzeczywistym, czy w ogóle coś w embedded.. Sam to oceń i albo ruszaj z robotą (może jakiś plan w punktach?) albo najpierw jakieś kursy (programowania?, aplikacji mikrokontrolerów?, prosty robocik z silnikami i PWM? 🙂 ) i dopiero wtedy coś z DCDC i zaawansowanymi timerami. Sam sobie odpowiedz.

Rada ogólna: zaczynaj od prostych rzeczy. Histereza to nie wstyd i wcale nie jest proste zrobienie tego tak, by system był stabilny przy jak najmniejszej szerokości okienka. Im węższa histereza tym pomiary muszą być bardziej precyzyjne, ale tym mniejsze tętnienia na wyjściu a to lubimy. Tego nie załatwią kondensatrory wyjściowe, bo rampa w górę - w dół musi być z definicji, więc trzeba choćby dobrze dobrać pojemności wyjściowe by częstotliwość pracy "czkawki" nie przeszkadzała naszemu układowi który zasilamy. I nie ma to nic wspólnego z częstotliwością PWM..