分享一些单片机控制的开关电源基本方法

在电子技术领域，开关电源作为一种高效率、小型化的电源转换技术，广泛应用于各种电子产品。通过单片机控制开关电源，不仅可以实现精确的电压和电流输出，还可以增加系统的智能化和灵活性。下面是关于单片机控制开关电源的一些基本方法以及相关的知识点。 单片机输出电压作为基准电压的方法。该方法将单片机输出的电压替代传统电源中的基准电压源，通常采用数模转换器（DA）芯片或脉宽调制（PWM）方式。使用这种方式，用户可以通过按键输入期望的输出电压值，单片机则负责输出对应的基准电压。但需要注意，这种控制方法输出的电压值可能会与预期存在一定的偏差。因为单片机输出的数字信号是离散的，不完全连续，这种非线性导致了在电压输出上的不确定性。 单片机扩展模拟-数字转换器（AD）以实现电源反馈环路控制。在该方法中，单片机通过AD不断检测电源的输出电压，并与设定值进行比较，进而调整DA输出或控制PWM芯片来间接控制电源。这种控制方式加入了单片机到电源反馈环节中，取代了传统的比较放大环节。由于使用了比较复杂的PID算法，AD和PID过程占据了系统较多的时间，因此对于实时性要求较高的开关电源，需要考虑这一点。 第三种方式是单片机直接输出PWM波形来控制电源工作。这是最彻底的单片机控制方式，单片机对电源工作的介入程度最高。这要求单片机能够提供足够高频率的PWM波形，对单片机的运算速度要求也最高。这类单片机价格通常也较高，比如带有数字信号处理（DSP）功能的单片机。但是，DSP类单片机虽然速度快，但价格昂贵，可能不太适合对成本敏感的应用。目前市场上存在一些带有DSP功能的单片机，如Cortex-M4、dspic等，可以在一定程度上解决这个问题。 单片机控制开关电源的优点在于可以灵活地调整输出电压和电流，并加入各种保护和通信功能，但缺点是动态响应可能不足。在实际应用中，可能需要将单片机和PWM芯片结合使用，以达到更佳的性能。 除了上述控制方法外，在布板走线时还需要考虑电磁兼容（EMC）问题和抗干扰措施。硬件工程师可能会抱怨数字化部分抗干扰能力不足，因此在设计阶段就要考虑从源头减少干扰，同时确保数字化部分具有一定的抗干扰能力。 综合来看，单片机控制开关电源提供了一种高效、灵活的电源管理方式，能够满足现代电子设备对电源的高要求。然而，设计者需要根据具体的应用场景和成本考虑，选择合适的控制策略和单片机类型，同时还要注意电磁兼容和抗干扰设计，确保整个系统的稳定性和可靠性。