用MCU控制的PWM电源

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随着半导体技术的发展，在今天，常见的MCU中，大部分都带有了PWM，AD等功能。通过利用MCU的PWM功能可以方便的实现PWM电源。这样做的好处是，控制方案可以灵活而有效。由于数字电路的抗干扰能力也较强，故最终产品的可靠性要高。同时，也可以饶过高频模拟电路这个拦路虎。但是问题总是两面的。
通常的MCU价格便宜，功能简单。非常适合做低成本的应用。当然了，性能也确实不如那些重量级选手如DSP，ARM等。不过也已经很好了。毕竟开关电源的价格和变频器的价格没得比。

现在，我们考虑一下如何去选择MCU的问题。
首先，要带硬件PWM（-_-!），其次，最好带AD。又这两个几乎就足够了。当然，对于PWM来说，我们要考虑他的开关频率了。因为这个决定了电源的体积甚至市场--如果你做几百瓦以上，频率还停留在音频下。
在这里，有两个参数非常重要。一个是AD转换速度。一般来说，换算成次/秒好一点。一个是PWM的时钟脉冲。好了，到这里，我们开始计算最高频率了。对于给定的MCU来说，PWM周期=PWM时钟周期*2^PWM分辨率.举个例子来说，我用AVR 的maga系列。8M晶体，PWM时钟周期是1/8M，十位分辨率则1024/8M，频率就是8M/1024。。也就是说开关频率在8K左右。这个频率是很低的拉。想要提高频率，要么减少时钟周期，比如换16M晶体。不过AVR的芯片超级难买。一个是降低分辨率。比如换成9位分辨率，那么开关频率就会到16K。如果用8位分辨率，开关频率可以进一步提升到32K。已经超出人耳听觉范围了。现在来看看AD速度。这个，按四分拼时钟去操作十位AD，则进行一次操作需要1024*4个时钟。也就是每秒进行2K次AD。这个速度也不够快。不过勉强凑合。
再这里，PWM的分辨率决定了你的输出调整率，AD速度决定了反应速度。
这个里边，AVR是1单周期的MCU，而PIC是4周的，PHILIPS的是6周期的。所以，目前来看，最快的还是AVR。不知道MSP有多快。不过感觉上，MSP都是做低功豪或者是三表上用的多一点。

然后就是算法问题了。这个要根据你的硬件拓扑处理。不过好在我们是写程序的，硬件搭好以后，程序可以很容易改动。不像调整模拟PWM，需要改动电路。在这里用数字闭环，想做电压环就做电压环，想做电流环就做电流环，功率环都是VERY EASY。

基本上就是先AD，然后根据AD回来的实际值和目标值之间的ERR去调整PWM。基本上，可以用中断处理这两个问题。那么剩下的时间，可以处理一些保护拉，接口拉什么的。

我用AVR做的二象限电源目前已经应用在蓄电池话成设备上了。效果还不错。节能效果很棒的。呵呵。