近年來,嵌人式技術(shù)發(fā)展極為迅速,出現(xiàn)了以單片機、專用嵌入式ARM為核心的高集成度處理器,并在通信、自動化、電力電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。電源行業(yè)也開始采用內(nèi)部集成資源豐富的嵌人式控制器來構(gòu)成大型開關(guān)電源的控制系統(tǒng)。開關(guān)電源是效率較高的一種電源,是由占空比可調(diào)的脈寬調(diào)制波(PWM)來控制MOs管、IGBT等開關(guān)器件的開通與關(guān)閉,從而實現(xiàn)電壓電流穩(wěn)定輸出,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個電子系統(tǒng)的工作性能指標(biāo)。將SAMSUNG公司的嵌人式ARM處理器S3C44BOX芯片,應(yīng)用到開關(guān)電源的控制系統(tǒng)的設(shè)計中,采用C語言和少量匯編語言,就可以實現(xiàn)一種以嵌入式ARM處理器為核心、具有智能PID控制器以及觸摸屏、液晶顯示器等功能的開關(guān)電源控制系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)
隨著數(shù)字電路和半導(dǎo)體工藝日趨完善成熟,數(shù)字信號、數(shù)字電路在應(yīng)用中所占比例越來越大,同時顯現(xiàn)出越來越多的優(yōu)點:便于計算機處理控制、減小信號的干擾、提高抗干擾能力、便于調(diào)試,也便于自診斷、容錯等技術(shù)的植人。隨著嵌人式處理器主頻的提升,片內(nèi)控制功能的增強,PWM波形頻率與精度的進一步提高,使得電源控制系統(tǒng)的集成度與精度得以提高。
本電源對輸出的電壓電流信號進行采樣,進行PID控制,最后輸出PWM驅(qū)動波形調(diào)節(jié)輸出電壓。輸出電壓通過對大容量鉭電容充放電,給負(fù)載提供穩(wěn)定的高電壓大電流輸出,供工廠進行電鍍使用。本系統(tǒng)包括PID控制器,PWM輸出,AD采樣,構(gòu)成單閉環(huán)系統(tǒng)。前端三相交流電源輸入到開關(guān)電源整流模塊、經(jīng)整流濾波后輸出平穩(wěn)的直流電壓。該直流電壓直接輸出至1GBT模塊。高精度AD轉(zhuǎn)換器將后端輸出的電壓電流信號由模擬信號量變?yōu)閿?shù)字量洪給S3C44B0進行數(shù)字PID運算,經(jīng)過PID控制運算后,由S3C44B0輸出PWM至IGBT從而構(gòu)成一個閉環(huán)系統(tǒng),控制電壓電流穩(wěn)定輸出,從而實現(xiàn)開關(guān)電源控制系統(tǒng)。
對于PID運算和PWM波輸出模塊,要求較高通過計算和考查,我們選取了SAMSUNG公司的S3C44B0,這是一款32位基于ARM7TDMI架構(gòu)的CPU,擁有高達59 MIPS的運算速度,其具體功能特性如下:（立幟）
