Analiza več načinov krmiljenja mikroračunalnika z enim čipom, ki krmili stikalni napajalnik
Eno je, da mikroračunalnik z enim čipom oddaja napetost (prek čipa DA ali načina PWM), ki se uporablja kot referenčna napetost napajalnika. Ta metoda samo nadomesti prvotno referenčno napetost z mikroračunalnikom z enim čipom, vrednost izhodne napetosti napajalnika pa je mogoče vnesti z gumbi. Mikroračunalnik z enim čipom se ne vključi v povratno zanko napajalnika in napajalno vezje se ne spremeni veliko. Ta način je najlažji.
Drugi je razširiti AD mikroračunalnika z enim čipom, nenehno zaznavati izhodno napetost napajalnika, prilagoditi izhod DA glede na razliko med izhodno napetostjo napajalnika in nastavljeno vrednostjo, nadzorovati PWM čipom, posredno pa nadzira tudi delo napajalnika. Na ta način je bil mikroračunalnik z enim čipom dodan v povratno zanko napajanja, ki je nadomestil prvotno povezavo za primerjavo in ojačanje, program mikroračunalnika z enim čipom pa mora sprejeti bolj zapleten algoritem PID.
Tretji je razširiti AD mikroračunalnika z enim čipom, nenehno zaznavati izhodno napetost napajalnika in izhodne valove PWM glede na razliko med izhodno napetostjo napajalnika in nastavljeno vrednostjo ter neposredno nadzorovati delo napajanja. Na ta način enočipni mikroračunalnik najbolj poseže v delo napajalnika.
Tretji način je najbolj temeljit enočipni mikroračunalniški nadzor preklopnega napajanja, vendar ima tudi najvišje zahteve za enočipni mikroračunalnik. Zahteva se, da je hitrost delovanja mikroračunalnika z enim čipom visoka in da lahko oddaja val PWM z dovolj visoko frekvenco. Takšen mikrokrmilnik je očitno drag.
Hitrost mikroračunalnika z enim čipom DSP je dovolj visoka, vendar je tudi trenutna cena visoka. Z vidika stroškov predstavlja velik delež stroškov napajanja, zato ni primeren za uporabo.
Med poceni mikroračunalniki z enim čipom je serija AVR najhitrejša in ha
s PWM izhod, ki ga je mogoče upoštevati. Vendar delovna frekvenca mikroračunalnika z enim čipom AVR še vedno ni dovolj visoka in ga je komaj mogoče uporabljati. Natančneje izračunajmo, na kateri ravni lahko mikrokrmilnik AVR neposredno krmili stikalno napajanje.
V mikrokontrolerju AVR je taktna frekvenca do 16MHz. Če je ločljivost PWM 10 bitov, potem je frekvenca valovanja PWM, to je delovna frekvenca stikalnega napajanja 16000000/1024=15625 (Hz), in očitno ni dovolj za stikalno napajanje za delo na tej frekvenci (v zvočnem območju). Nato vzemite ločljivost PWM kot 9 bitov, delovna frekvenca preklopnega napajanja pa je tokrat 16000000/512=32768 (Hz), ki se lahko uporablja zunaj zvočnega območja, vendar je še vedno določena razdalja od delovna frekvenca sodobnih stikalnih napajalnikov.
Vendar je treba upoštevati, da {{0}}bitna ločljivost pomeni, da lahko cikel vklopa-izklopa napajalne cevi razdelimo na 512 delov. Kar zadeva vklop, ga lahko ob predpostavki, da je delovni cikel 0,5, razdelimo le na 256 delov. Glede na nelinearno razmerje med širino impulza in izhodom napajalnika ga je treba prepogniti vsaj na polovico, kar pomeni, da je izhod napajalnika mogoče nadzorovati največ do 1/128, ne glede na spremembo obremenitve ali spremembo napajalne napetosti lahko stopnja nadzora sega le tako daleč, dokler.
Upoštevajte tudi, da obstaja samo en val PWM, kot je opisano zgoraj, ki je enosmerno delo. Če je potrebno delovanje push-pull (vključno s polovičnim mostom), sta potrebna dva vala PWM, zgoraj omenjena natančnost krmiljenja pa bo prepolovljena in jo je mogoče krmiliti le na približno 1/64. Lahko izpolni zahteve uporabe za vire energije z nizkimi zahtevami, kot je polnjenje baterije, vendar ni dovolj za vire energije, ki zahtevajo visoko natančnost izhoda.
