【捡漏换书】单片机控制开关电源阐述

说明，本事从事了4年针对电源“数字化”控制的软件设计，后来转行做电源的硬件开发；
目的就是为了能够更好的了解电源硬件工作原理及其特性（因为被某些硬件工程师忽悠怕了），为电源更好的数字化打下基础；
以下我概述下单片机控制的开关电源基本方法，以及相关注意事项；
其一是单片机输出一个电压（经DA芯片或PWM方式），用作电源的基准电压。这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压，可以用按键输入电源的输出电压值，单片机并没有加
入电源的反馈环，电源电路并没有什么改动。这种方式最简单。
这种控制方式只是以数字方法给出电压基准，用来代替了电源面板的电压/电流旋钮，但是请注意单片机给出来的信号是“非常线性”的，电路中存在着离散性，和不确定性故而此类控制方法输出的电压与预期的会有一些差距；
其二是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，调整DA的输出，控制PWM芯片，间接控制电源的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中，代替原来的比较放大环节，单片机的程序要采用比较复杂的PID算法。
第二种控制方法的确定是AD，与PID都占据着系统很长的时间，对于有实时性要求的电源中此种方法需要慎重考虑；
其三是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，输出PWM波，直接控制电源的工作。这种方式单片机介入电源工作最多。
第三种方式是最彻底的单片机控制开关电源，但对单片机的要求也最高。要求单片机运算速度快，而且能够输出足够高频率的PWM波。这样的单片机显然价格也高。
DSP类单片机速度够高，但目前价格也很高，从成本考虑，占电源成本的比例太大，不宜采用。
不过目前市场有很多单片机都带有DSP功能，比如cortex-M4、dspic等等；
“单片机控制开关电源的缺点在于动态响应不够，优点是设计的弹性好，如保护和通讯，我的想法是单片机和pwm芯片相结合，现在的一般单片机的pwm输出的频率普遍还不是太高，频率太高，想要实现单周期控制也很难。所以我觉得单片机可是完成一些弹性的模拟给定，后面还有pwm芯片完成一些工作。”
建议：还是用开关电源原来的控制芯片来实现。不但价格低，而且容易实现单周期电流检测等保护功能。我们大可不必为数字控制而数字控制。


另外在这块电路布板走线时，请考虑好电磁兼容问题，做好必要的抗干扰措施，在工作中就常会遇到硬件工程师抱怨数字化部分抗干扰能力太差，可是同作为工程师，我们是不是应该把干扰源扼制在源头呢，当然数字化部分抗干扰也需具备一定的能力，以备不测；


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书已经到手，谢谢世纪电源网