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关于数字电源数字PWM 分辨率 ,ADC采样频率,开关频率等问题

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furion_liang
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本网技师
  • 2013-8-14 16:49:33
10问答币
关于数字电源数字PWM 分辨率 ,ADC采样频率,开关频率以及如何选择他们,还在仿真间隔是怎么设定的,请大家帮忙讲解,并讨论。谢谢

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其实大家都想得太多了。 首先我了要了解应用需求,比如说输出恒压恒流精度,以有反应速度等,对于大多要求<3%而言普通单片机就可以实现了。 以tiny13为例。在输出98K工作频率时可以步进1%的调节。以PWM混合PFM控制方式以优化输出精度的控制。10位AD采样及16K的采样率也能满一些常规电源的应用。 TI的DSP如TM320F28XX系列可以实现150pS的PWM精度输出,可以说完全超模拟控制能力。高达3M采样率的12位AD可以实现高速PID调 ...
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-14 21:42:21
 
先说说你想用来做什么?打算用什么拓扑,什么芯片。
你这个题目太大了。
nc965
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  • 2013-8-15 11:27:21
 
这个题目并不大,
总的来讲,与模拟电路相比,数字驱动或者采样的精度都是不够的,只要有条件,PWM 分辨率和ADC采样频率要采用芯片所支持的最大值。
micropower
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  • 2013-8-15 12:15:59
 
其实大家都想得太多了。
首先我了要了解应用需求,比如说输出恒压恒流精度,以有反应速度等,对于大多要求<3%而言普通单片机就可以实现了。
以tiny13为例。在输出98K工作频率时可以步进1%的调节。以PWM混合PFM控制方式以优化输出精度的控制。10位AD采样及16K的采样率也能满一些常规电源的应用。
TI的DSP如TM320F28XX系列可以实现150pS的PWM精度输出,可以说完全超模拟控制能力。高达3M采样率的12位AD可以实现高速PID调节能力,完全能胜任顶尖数字电源设计。28027更是引入模拟比较器控制,更有力应对各种异常情况的硬件保护。
微芯的30F2011是个性价比不错的数字电源控制芯片。
对于中小功率电源来说DSP不是很合适的,需要独立供电及专用的功率驱动电路,并且消耗较大的电流。
自从微芯推出PIC16F785芯片后,在中小功率电源有了很大的实用性,这芯片有两个高速比较器,集成两通道运放。以及有工作电注小于1mA以下。启动电流更可小于uA级别。微芯在PIC16F785之后又推出更强劲功能的芯片如12F615/1501等。
threetigher
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LV8
副总工程师
  • 2013-8-15 20:26:41
 
microchip的ADC和PWM与TI的C2000相差好几个身位,这是两家的本质区别。
消耗电流,我觉得不是C2000瞄准的方向。
micropower
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  • 2013-8-15 23:59:34
 
各有所长,看你什么应用。
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-16 18:58:13
 
同意!
樊志坚
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  • 2013-8-16 19:04:42
 
同意!
micropower
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  • 2013-8-17 01:30:33
 
中国人是很聪明的,想当年手机,相机什么千万像素呀,多的事。这年头高清摄像头价格也不高,插值这事就没人干了。
现在随便一二块钱单片机都有10-16位的PWM。在以前大多只有8位时如何提高精度呢?方法很多,一种常用的方法就是将多个PWM周期合成一个控制周期。简单的讲将四个8位PWM周期合成一个控制周期就可以得到一个假10位的控制精度。
not2much
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副总工程师
  • 2013-8-17 01:32:36
 
请问“简单的讲将四个8位PWM周期合成一个控制周期就可以得到一个假10位的控制精度” 是怎么做到的?能否讲解一下原理?
樊志坚
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  • 2013-8-17 09:42:53
 
micropower
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  • 2013-8-17 17:26:44
 
如果你计算是按10位精度计算,如得到一个数为700,那么加载PWM时为:700/4=175,四个PWM周期内占空比都加载175,如果计算得702,那么有两个PWM周期将加载176,不知这样讲理解了没有?
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-17 21:40:53
 
朋友的做法是,牺牲pwm频率,提高pwm分辨率。
因为多次开关,占空比不会太精确。思路挺好!
有个问题,高电平不连贯,会带来高次谐波干扰,这个问题如何破?

micropower
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  • 2013-8-17 22:35:08
 
我们多次强调应用需求,不要把数字电源都当成高端应用场合。
如16M时钟工作在8位PWM时可以达62.5K ,PWM频率是不会变的,但引出一个参数叫控制频率即:62.5/4=15.6K 这个频率对输出特性起主要作用,而62.5K对控制回路中的LC参数起主要作用,并且选择LC参数时就要考虑高次谐波问题。
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-19 11:56:46
 
这个控制频率,我理解差不多就是环路调节频率了。

threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-19 12:02:06
 
回到本帖主题。
现在高速pwm都有芯片可以实现了,分辨率和频率基本都能满足应用需求了。
adc采样频率和开关频率,存在一个同步和准同步、异步的问题。
这个问题还请micropower兄主持下。
樊志坚
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  • 2013-8-18 07:59:06
 
deng1
micropower
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  • 2013-8-18 11:20:36
 
在DC-DC模块中是最好做的,如同步整流BUCK中,UO=Uin X D 在大部份要求中有8位精度就够用了。
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-19 11:57:25
 
li1091424
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本网技师
  • 2013-8-20 10:26:49
 
那么常规情况下,用数字控制测试的稳态指标即使在环路的工作速度很慢时,也可以满足稳态的电源指标,但是动态呢?动态时对电源的指标要求,会在我们进行环路设计时做多少考虑呢?数字的动态响应指标到多少就可以呢?环路响应多快就可以了呢?
请教实际产品的相关指标规范!
dabuyang
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高级工程师
  • 2016-5-13 16:09:18
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都是干货,感谢大师分享的经验
柳军
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助理工程师
  • 2018-6-13 22:24:55
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但是 控制的计算周期(PWM更新周期),这个与那些参数有关呢?  我想到的有输出滤波频率,负载调节时间,还有其他的么?
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-17 22:04:48
 
李工所言极是!
不过有一个现象,那就是模拟电路的反馈环路有时候嫌太快了,需要采取措施抑制震荡的可能。也就是说,各种情况下,并非越快越好。
这对于数字来说,是一个好消息。
liu1875
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LV8
副总工程师
  • 2013-8-19 15:26:32
 
那就是模拟电路的反馈环路有时候嫌太快了,需要采取措施抑制震荡的可能








上面那句话本身就说明了——这个没设计好
not2much
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LV8
副总工程师
  • 2013-8-15 12:40:13
 
PWM和ADC的分辨率不足貌似是会引起震荡的。个人觉得开关频率的一个重要限制因素是程序的计算和ADC的耗时。
樊志坚
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  • 2013-8-15 12:42:58
 
1:PWM 分辨率,一般要求16位可以。要求输出精度高要32位。
2:ADC采样频率 看你采用什么控制,平均电流控制用积分硬件电路求平均值,采样频率1M就可以,若要读出峰值电流,采样率就要高了。
3:开关频率,开关频率和整体电源设计有关,但你的采样,运算可以和开关频率不同步,
micropower
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  • 2013-8-15 23:57:45
 
PWM分辨率需要多少呢?
如果你做一个5V电源,范围是4.85-5.15V 的话,就是说有3%的误差,实际上我们有1%的控制误差就够了。配合PFM调制的话只需7位控制精度就可以了。
几年前用M8设计正弦波逆变器时,采用8位PWM控制输出达10位,采用插值算法还是很有效的。
现在大多芯片带硬件触发ADC功能,实现同步采样是很容易实现的。
newcenturydesign
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高级工程师
  • 2013-8-20 09:13:55
 
大师多次提到配合PFM调制,请教一下它具体指什么呢?多谢!
樊志坚
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  • 2013-8-20 09:37:09
 
脉频调制,随调制信号大小频率发生变化
yanpm
  • yanpm
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副总工程师
  • 2013-8-18 07:12:23
 
好题目,关注,学习
Bodoni
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总工程师
  • 2013-8-19 21:22:28
 
模拟电源工程师如何转向数字电源工程师。。。
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-19 21:50:48
 
数字电源工程师的终极攀登之路大概是这样的:

MCU→ARM→DSP→FPGA

micropower
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  • 2013-8-19 22:53:56
 
有句经典的话:
感觉什么都懂,那你高中毕业了
感觉有些不懂,那你大学毕业了
感觉全都不懂,那你博士毕业了
樊志坚
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  • 2013-8-20 08:34:08
 
jingdian
樊志坚
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  • 2013-8-20 09:40:16
 
我的积分长得太慢,有什么办法能一夜之间当上副总工程师,估计用不了一个月就能当上总经理了
nc965
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  • 2013-8-20 10:04:41
 
如果你能发一个贴,引起广泛争论,人气上万,楼层上千,你就到副总了,想到总总,就发10个这样的贴。
micropower
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  • 2013-8-20 11:12:29
 
是呀,多发些贴赶上你,我也当副总了,呵呵!!!
樊志坚
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  • 2013-8-20 11:18:18
 
发些垃圾贴也算吗?
YTDFWANGWEI
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  • 2013-8-20 13:10:28
 
记得有人申请当斑竹的时候,理由是“当了斑竹跟别人吵架也有气势”,不知道樊斑竹你那么注重自己的分数又是为了什么呢?
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:14:40
 
樊版out了!
帖子没有最垃圾,只有更垃圾。
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:16:52
 
欢迎光临本站的秘密基地!一般人我不告诉他!

http://bbs.21dianyuan.com/93298.html
micropower
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  • 2013-8-20 14:46:56
 
呵呵!真是牛贴。这么好的贴我什么没发现呢?
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:49:06
 
好货沉底嘛,坛子里好多宝贝呢
yanpm
  • yanpm
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:52:56
 
三虎兄真坏,这么多楼层刷分,点进去就死机额,后边的不要点了~太恶作剧了
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:56:18
 
hehe, 本坛最高楼!网速不好者,慎入!
基地有风险,刷分需谨慎!
micropower
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  • 2013-8-20 14:59:32
  • 倒数10
 
呵呵!好在我12M网速,难怪没有发现这个问题。
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 15:10:10
  • 倒数9
 
我不知道在干什么的时候,

连环搜索,突然进入了此帖。

从上往下扒拉了一下,页面停滞了几秒。

顿时,我看到的是页面奇怪的叠影,

我擦了擦屏幕-----------

原来,

满屏都是被人遗落的节操!

---------------------节操君的分割线---------------------

从此,我将此帖牢记在心里,

告诉我见到的每一个人,

也许正巧会碰到他,

我会好心的提醒:

朋友,

你的节操掉地上了!
threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:58:12
 
刷的人,实在太多了
niyiban
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高级工程师
  • 2013-8-21 07:41:15
  • 倒数8
 
不是说数字电源要开分版的吗
樊志坚
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版主
  • 2013-8-21 08:55:53
  • 倒数7
 
是的
尖叫的变压器
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高级工程师
  • 2018-7-12 16:19:00
  • 倒数2
 
Bodoni
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总工程师
  • 2013-8-20 13:22:57
 
这么讲岂不是无法入门。。
mcu都丢到东湖去了。。

threetigher
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副总工程师
  • 2013-8-20 14:49:54
 
朋友在hb?
basso
  • basso
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高级工程师
  • 2013-8-20 11:27:52
 
数字电源的框图是。。。
newcenturydesign
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高级工程师
  • 2013-8-20 11:30:35
 
同求!请赐教!
Bodoni
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LV10
总工程师
  • 2013-8-20 13:12:35
 
同求。。
micropower
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版主
  • 2016-5-13 16:23:31
  • 倒数5
 
好几年前的贴子了,现在单片机做电源非常普及,像ST一片2块钱的片子,有高速AD及多路PWM输出,用于多路DC-DC的话,成本比普通芯片便宜。
尖叫的变压器
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高级工程师
  • 2018-7-12 16:18:38
  • 倒数3
 
尖叫的变压器
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高级工程师
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  • 2018-7-12 16:20:03
  • 倒数1
 
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