Kako uporabiti majhen mikrokontroler s katerim krmilimo LED gonilnik za triak.
Mikrokontroler lahko uporabimo za krmiljenje LED gonilnika, ki krmili vezje za zatemnjevanje s triakom. Vezje zahteva majhen strošek za programsko opremo v kateri uporabniku omogočimo dodajanje algoritmov, s katerimi izboljšamo vezje, vnesemo inteligenco v sistem oziroma merimo nekatere od parametrov. Ta metoda je privlačna zaradi povezanega faktorja korekcije moči (PFC). Vezje uporablja močnostni flyback pretvornik z visokim PFC, ki deluje v CCM (critical continuos mode) načinu delovanja, ki razmejuje stalni oziroma prekinitveni tokovni način delovanja tuljave. V osnovi je topologija konvencionalni flyback razen tam, kjer ni velikega kondenzatorja za polnim usmerniškim mostičem. To pomeni, da je usmerjena sinusoida lahko uporabljena kot vhod v pretvornik namesto fiksne enosmerne napetosti.
Ta metoda uporablja Microchip-ov 8-pin PIC12HV752 mikrokontroler z vgrajenim generatorjem oblik (COG) in periferijo, ki je omejena s hardverskim timerjem (HTL) in je zato primerna za aplikacije na področju pretvorbe energije. Glavni namen COG v tem vezju je pretvorba dveh različnih vhodnih dogodkov v enojni PWM izhod. HTČ deluje kot časovno omejeno vezje za uporabo pri asinhronih analognih aplikacijah povratne zanke. Interni vir za reset sinhronizira HLT z analogno aplikacijo.
Druge periferije vključujejo V/I vrata, fiksno napetostno referenco (FVR), komparatorje, D/A pretvornik (DAC), timerje, zajemi-primerjaj PWM (CCP) in A/D pretvornik (ADC). Ta kombinacija bo omogočila zatemenjevanje s triakom z aktivnim 0,95 PFC, 90 do 240V AC napajalno napetostjo in 20V DC, 325 mA napetostjo za največji izhod.
Komparatorji so vmesni člen med analognim in digitalnim vezjem s primerjanjem dveh analognih napetosti in omogočanjem digitalne indikacije relativne velikosti. 5Bit DAC modul pretvori usmerjeno vhodno napetost. ADC pretvori vhodni signal v 10-bitno binarno število.
Prednosti
Žarnica z žarilno nitko deluje dobro z zatemnilnikom s triakom zato, ker se obnaša kot uporovno breme. Če torej želimo načrtovati LED gonilnik, ki bo združljiv z zatemnilnikom s triakom, se mora LED gonilnik obnašati kot uporovno breme. PFC lahko naredi LED gonilnik da bo izgledal kot čisti upor iz izmenične strani tako, da je vhodni tok v fazi z vhodno napetostjo. Poleg visokega PF v tej rešitvi obstajajo tudi druge prednosti, kot je izolacija izhoda od omrežne napetosti, kar je zaželeno zaradi varnostnih zahtev. Hkrati tudi zmanjša zahteve za hladilno telo. CCM zagotavlja nizke stikalne izgube MOSFET tranzistorja. Visok PF zmanjša disipacijo v mostičnem usmerniku, majhno število komponent pa pomaga pri nizki ceni in majhnosti. Majhen in poceni film kondenzator lahko zamenja velik in drag visokonapetostni elektrolitski kondenzator za mostičnim usmernikom.
Kako deluje
Slika 1 kaže poenostavljeno shemo vezja za LED gonilnik s PIC mikrokontrolerjem, ki nadzira vezje na primarni strani z uporabo vgrajenih perifernih modulov, kot omenjeno.
COG periferija generira PWM signal, ki krmili vhod v MCP1416 MOSFET krmilnika, ki vklaplja in izklaplja MOSFET (Q1). Rastoča fronta PWM signala je kontrolirana s strani HLT ali C1 komparatorja, medtem ko je padajoča fronta kontrolirana s strani C2 komparatorja. Iz pomožnega navitja na transformatorju T1 dobimo napetost, ki jo peljemo v vhod v C1. Napetost primerjamo z VSS s čemer zaznamo prehod napetosti skozi ničlo na pomožnem vezju (Vaux). Napetost na Rsense uporu se vodi na vhod C2 in se primerja z DAC izhodno napetostjo. DAC izhod je odvisen od njegove Vref, ki jo dobimo iz usmerjenega vhodnega signala preko enostavnega napetostnega delilnika.
Glavna prednost primarnega nadzora je uporaba PFC, ki jo dosežemo preko metode povratne zanke in kontrole vršnega toka.
Krmiljenje triaka
Microchip Technology Inc
2016_SE243_18
