DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.9(40).1.43-54
Розробка цифрового інтерфейсу для керування імпульсним блоком живлення
Об авторах
О.Ф. Баранюк, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський державний університет імені Володимира Винниченка, м. Кропивницький, Україна, e-mail: baranyuk60@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-1151-0092
В.М. Каліч, професор, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, vmk041954@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-9907-5496
Анотація
Викладено результати розробки цифрового інтерфейсу до імпульсних блоків живлення з аналоговим контуром керування. Показано, що регулювання напруги блоку живлення можна здійснити шляхом ін’єкції струму у вихідний вимірювальний подільник напруги. Запропонований метод дозволяє одержати лінійну залежність приросту вихідної напруги від величини додаткового струму. Для цифрового керування блоком живлення може бути використаний набір ключів на польових транзисторах або цифро-аналоговий перетворювач.
Ключові слова
імпульсний блок живлення, керування, інтерфейс, зворотний зв’язок, цифровий код
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Horowitz, P. & Hill, W. (2015). The Art of Electronics. (3rd ed.). New York: Cambridge University Press.
2. Monolithic Power Systems. (2023). An Introduction to Flyback Converters: Parameters, Topology, and Controllers. MPS. Retrieved from: https://www.monolithicpower.com/en/an-introduction-to-flyback-converters-parameters-topology-and-controllers
3. ON Semiconductor (2014). Switch-Mode Power Supply. Reference Manual. Denver: SCILLC.
4. Turcan G. (2016). Flyback SMPS Using a Microcontroller as Control Unit. AN2122. Chandler: Microchip Technology.
5. Betten, J. (2024). Flyback converter design considerations. Dallas: Texas Instruments.
6. Verma, S., Singh, S.K. & Rao, A.G. (2013). Overview of control Techniques for DC-DC converters. Research Journal of Engineering Sciences. 2(8), 18–21.
7. Mahdavikhah, B &, Prodić, A.A. (2014). Digitally Controlled DCM Flyback Converter With a Low-Volume Dual-Mode Soft Switching Circuit. 2014 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC 2014. Fort Worth, 63–68. DOI: 10.1109/APEC.2014.6803290.
8. Texas Instruments (2023). TL431, TL432 Precision Programmable Reference. Dallas: Texas Instruments.
9. Zamora, M. (2018). Designing with the ATL431LI in Flyback Converters. Dallas: Texas Instruments.
10. Polishchuk M.M., Hryniuk S.V., Bilous M.V. (2018). Laboratornyi blok zhyvlennia na bazi mikrokontrolera STM32F103VET6 [Laboratory power supply based on STM32F103VET6 microcontroller]. Komp'iuterno-intehrovani tekhnolohii: osvita, nauka, vyrobnytstvo Computer-integrated technologies: education, science, production, 30–31, 251–256 [in Ukrainian].
11. Yurko, O.O., Mos'pan, D.V. & Kukharenko, D.V. (2023). Blok zhyvlennia z prohramnym keruvanniam [Power supply unit with software control]. Vyklyky ta problemy suchasnoi nauky : zb. nauk. pr. Challenges and problems of modern science: coll. of science Ave, 1, 294–298. DOI: 10.6084/m9.figshare.22886720 [in Ukrainian].
12. Derkach, M.V. & Yer'omenko, A.Yu. (2022). Tsyfrovyj blok keruvannia impul'snymy dzherelamy zhyvlennia na osnovi mikrokontrolera STM32G474RET6 [Digital control unit for switching power supplies based on the STM32G474RET6 microcontroller]. Visnyk Natsional'noho tekhnichnoho universytetu "KhPI" Bulletin of the National Technical University "KhPI", 1–2 (7–8), 65–77. DOI: 10.20998/2411-0558.2022.02.07 [in Ukrainian].
13. Viswanatha V., Reddy R.V.S. (2017). Digital Control of Buck Converter Using Arduino Microcontroller for Low Power Applications. International Conference On Smart Technologies For Smart Nation (SmartTechCon). Bengaluru, India. 439–443. DOI: 10.1109/SmartTechCon.2017.8358412.
14. Texas Instruments (2016). How to Dynamically Adjust Power Module Output Voltage. Application Report SLVA861. Dallas: Texas Instruments.
15. Satterfield G. (2018). Programmable low-side current sink circuit. SLAA868. Dallas: Texas Instruments.
16. Texas Instruments (2019). Replacing Digital Potentiometers with Precision DACs. Dallas: TI.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics. 3rd ed. New York: Cambridge University Press, 2015. 1220 p.
2. An Introduction to Flyback Converters: Parameters, Topology, and Controllers. Monolithic Power Systems. 2023. 7 p. URL: https://www.monolithicpower.com/en/an-introduction-to-flyback-converters-parameters-topology-and-controllers
3. Switch-Mode Power Supply. Reference Manual. Denver : ON Semiconductor, 2014. 72 p.
4. Turcan G. Flyback SMPS Using a Microcontroller as Control Unit. Microchip Technology, 2016. 72 p.
5. Betten J. Flyback converter design considerations. Dallas: Texas Instruments, 2024. 4 p.
6. Verma S., Singh S.K., Rao A.G. Overview of control Techniques for DC-DC converters. Research Journal of Engineering Sciences, 2013. Vol. 2, No. 8. P. 18–21.
7. Mahdavikhah B., Prodić A. A Digitally Controlled DCM Flyback Converter With a Low-Volume Dual-Mode Soft Switching Circuit. 2014 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC 2014. Fort Worth, 2014. P. 63–68. DOI: 10.1109/APEC.2014.6803290.
8. TL431, TL432 Precision Programmable Reference. Dallas: Texas Instruments, 2023. 84 p.
9. Zamora M. Designing with the ATL431LI in Flyback Converters. Dallas : Texas Instruments, 2018. 7 p,
10. Поліщук М.М., Гринюк С.В., Білоус М.В. Лабораторний блок живлення на базі мікроконтролера STM32F103VET6. Комп’ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво. 2018. Вип. № 30–31. С. 251–256.
11. Юрко О.О., Мосьпан Д.В., Кухаренко Д.В. Блок живлення з програмним керуванням. Виклики та проблеми сучасної науки : зб. наук. пр. 2023. Т. 1. С. 294–298. DOI: 10.6084/ m9.figshare.22886720.
12. Деркач М.В., Єрьоменко А.Ю. Цифровий блок керування імпульсними джерелами живлення на основі мікроконтролера STM32G474RET6. Вісник Національного технічного університету "ХПІ", 2022. № 1–2 (7–8). С. 65–77. DOI: 10.20998/2411-0558.2022.02.07.
13. Viswanatha V., Reddy R.V.S., Digital Control of Buck Converter Using Arduino Microcontroller for Low Power Applications. 2017 International Conference On Smart Technologies For Smart Nation (SmartTechCon), Bengaluru, India, 2017. P. 439–443, DOI: 10.1109/SmartTechCon.2017.8358412.
14. How to Dynamically Adjust Power Module Output Voltage. Application Report SLVA861. Dallas: Texas Instruments, 2016. 5 p.
15. Satterfield G. Programmable low-side current sink circuit. SLAA868. Dallas: Texas Instruments, 2018. 6 p.
16. Replacing Digital Potentiometers with Precision DACs. Dallas: Texas Instruments, 2019. 4 p.
Copyright (c) 2024 О.Ф. Баранюк, В.М. Каліч
Розробка цифрового інтерфейсу для керування імпульсним блоком живлення
Об авторах
О.Ф. Баранюк, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський державний університет імені Володимира Винниченка, м. Кропивницький, Україна, e-mail: baranyuk60@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-1151-0092
В.М. Каліч, професор, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, vmk041954@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-9907-5496
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Horowitz, P. & Hill, W. (2015). The Art of Electronics. (3rd ed.). New York: Cambridge University Press.
2. Monolithic Power Systems. (2023). An Introduction to Flyback Converters: Parameters, Topology, and Controllers. MPS. Retrieved from: https://www.monolithicpower.com/en/an-introduction-to-flyback-converters-parameters-topology-and-controllers
3. ON Semiconductor (2014). Switch-Mode Power Supply. Reference Manual. Denver: SCILLC.
4. Turcan G. (2016). Flyback SMPS Using a Microcontroller as Control Unit. AN2122. Chandler: Microchip Technology.
5. Betten, J. (2024). Flyback converter design considerations. Dallas: Texas Instruments.
6. Verma, S., Singh, S.K. & Rao, A.G. (2013). Overview of control Techniques for DC-DC converters. Research Journal of Engineering Sciences. 2(8), 18–21.
7. Mahdavikhah, B &, Prodić, A.A. (2014). Digitally Controlled DCM Flyback Converter With a Low-Volume Dual-Mode Soft Switching Circuit. 2014 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC 2014. Fort Worth, 63–68. DOI: 10.1109/APEC.2014.6803290.
8. Texas Instruments (2023). TL431, TL432 Precision Programmable Reference. Dallas: Texas Instruments.
9. Zamora, M. (2018). Designing with the ATL431LI in Flyback Converters. Dallas: Texas Instruments.
10. Polishchuk M.M., Hryniuk S.V., Bilous M.V. (2018). Laboratornyi blok zhyvlennia na bazi mikrokontrolera STM32F103VET6 [Laboratory power supply based on STM32F103VET6 microcontroller]. Komp'iuterno-intehrovani tekhnolohii: osvita, nauka, vyrobnytstvo Computer-integrated technologies: education, science, production, 30–31, 251–256 [in Ukrainian].
11. Yurko, O.O., Mos'pan, D.V. & Kukharenko, D.V. (2023). Blok zhyvlennia z prohramnym keruvanniam [Power supply unit with software control]. Vyklyky ta problemy suchasnoi nauky : zb. nauk. pr. Challenges and problems of modern science: coll. of science Ave, 1, 294–298. DOI: 10.6084/m9.figshare.22886720 [in Ukrainian].
12. Derkach, M.V. & Yer'omenko, A.Yu. (2022). Tsyfrovyj blok keruvannia impul'snymy dzherelamy zhyvlennia na osnovi mikrokontrolera STM32G474RET6 [Digital control unit for switching power supplies based on the STM32G474RET6 microcontroller]. Visnyk Natsional'noho tekhnichnoho universytetu "KhPI" Bulletin of the National Technical University "KhPI", 1–2 (7–8), 65–77. DOI: 10.20998/2411-0558.2022.02.07 [in Ukrainian].
13. Viswanatha V., Reddy R.V.S. (2017). Digital Control of Buck Converter Using Arduino Microcontroller for Low Power Applications. International Conference On Smart Technologies For Smart Nation (SmartTechCon). Bengaluru, India. 439–443. DOI: 10.1109/SmartTechCon.2017.8358412.
14. Texas Instruments (2016). How to Dynamically Adjust Power Module Output Voltage. Application Report SLVA861. Dallas: Texas Instruments.
15. Satterfield G. (2018). Programmable low-side current sink circuit. SLAA868. Dallas: Texas Instruments.
16. Texas Instruments (2019). Replacing Digital Potentiometers with Precision DACs. Dallas: TI.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Horowitz P., Hill W. The Art of Electronics. 3rd ed. New York: Cambridge University Press, 2015. 1220 p.
2. An Introduction to Flyback Converters: Parameters, Topology, and Controllers. Monolithic Power Systems. 2023. 7 p. URL: https://www.monolithicpower.com/en/an-introduction-to-flyback-converters-parameters-topology-and-controllers
3. Switch-Mode Power Supply. Reference Manual. Denver : ON Semiconductor, 2014. 72 p.
4. Turcan G. Flyback SMPS Using a Microcontroller as Control Unit. Microchip Technology, 2016. 72 p.
5. Betten J. Flyback converter design considerations. Dallas: Texas Instruments, 2024. 4 p.
6. Verma S., Singh S.K., Rao A.G. Overview of control Techniques for DC-DC converters. Research Journal of Engineering Sciences, 2013. Vol. 2, No. 8. P. 18–21.
7. Mahdavikhah B., Prodić A. A Digitally Controlled DCM Flyback Converter With a Low-Volume Dual-Mode Soft Switching Circuit. 2014 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC 2014. Fort Worth, 2014. P. 63–68. DOI: 10.1109/APEC.2014.6803290.
8. TL431, TL432 Precision Programmable Reference. Dallas: Texas Instruments, 2023. 84 p.
9. Zamora M. Designing with the ATL431LI in Flyback Converters. Dallas : Texas Instruments, 2018. 7 p,
10. Поліщук М.М., Гринюк С.В., Білоус М.В. Лабораторний блок живлення на базі мікроконтролера STM32F103VET6. Комп’ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво. 2018. Вип. № 30–31. С. 251–256.
11. Юрко О.О., Мосьпан Д.В., Кухаренко Д.В. Блок живлення з програмним керуванням. Виклики та проблеми сучасної науки : зб. наук. пр. 2023. Т. 1. С. 294–298. DOI: 10.6084/ m9.figshare.22886720.
12. Деркач М.В., Єрьоменко А.Ю. Цифровий блок керування імпульсними джерелами живлення на основі мікроконтролера STM32G474RET6. Вісник Національного технічного університету "ХПІ", 2022. № 1–2 (7–8). С. 65–77. DOI: 10.20998/2411-0558.2022.02.07.
13. Viswanatha V., Reddy R.V.S., Digital Control of Buck Converter Using Arduino Microcontroller for Low Power Applications. 2017 International Conference On Smart Technologies For Smart Nation (SmartTechCon), Bengaluru, India, 2017. P. 439–443, DOI: 10.1109/SmartTechCon.2017.8358412.
14. How to Dynamically Adjust Power Module Output Voltage. Application Report SLVA861. Dallas: Texas Instruments, 2016. 5 p.
15. Satterfield G. Programmable low-side current sink circuit. SLAA868. Dallas: Texas Instruments, 2018. 6 p.
16. Replacing Digital Potentiometers with Precision DACs. Dallas: Texas Instruments, 2019. 4 p.
Copyright (c) 2024 О.Ф. Баранюк, В.М. Каліч