Alta tensión interruptor de modo de poder suministrar (SMPS) / convertidor para tubos Nixie (3 / 6 paso)

Paso 3: Conducir las SMPS con un microcontrolador

Ahora que hemos calculado el tiempo de subida de nuestra bobina podemos programar un microcontrolador para cargarlo solo el tiempo suficiente para llegar a su mA nominal. Una de las maneras más fáciles de hacer esto es utilizar el modulador de anchura de pulso de hardware de un PIC. Modulación de anchura de pulso (PWM) tiene dos variables que se indica en la figura siguiente. Durante el ciclo de trabajo del PIC enciende FET, lo de puesta a tierra y permitiendo que la corriente en la bobina del inductor (tiempo de subida). Durante el resto del período el FET está apagado y la corriente pasa por el inductor a través del diodo y los condensadores de carga (tiempo de otoño).

Ya sabemos que el tiempo de subida requiere de nuestros cálculos previos: 13.5uS. TB053 sugiere que el tiempo de subida ser 75% del período. Determiné mi período valor multiplicando el tiempo de subida por 1.33: 17.9uS. Esto es consistente con la sugerencia de TB053 y asegura que el inductor permanece en modo discontinuo â €"descarga completamente después de cada carga. Es posible calcular el tiempo de caída de un período más exacto añadiendo el tiempo de subida calculada a la calculada, pero no he intentado esto.

Ahora podemos determinar el ciclo de trabajo real y valores períodos para entrar en el microcontrolador para obtener los intervalos de tiempo deseados. En el manual de Microchip PIC gama media nos encontramos con las siguientes ecuaciones (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/33023a.pdf):

Ciclo de trabajo PWM nos = (valor del ciclo de deber de 10 bit) * (1 / oscilador de frecuencia) * Prescaler

Si fijamos divisor 1 y vencer esta ecuación con un palillo de álgebra obtenemos:

10 deber ciclo de valor de bit = ciclo de trabajo PWM nos * frecuencia del oscilador

Sustituir el ciclo de trabajo para el tiempo de subida calculada y asumen una frecuencia de oscilador de 8 Mhz:

107 = 13.5uS * 8 Mhz

107 se introduce en el PIC para obtener un ciclo de trabajo de 13.5uS.

A continuación, determinamos el valor de período de PWM. Del Manual de la gama media obtenemos la siguiente ecuación:

Período PWM nos = ((PWM period value) + 1) * 4 * (frecuencia 1/oscilador) * (valor prescale)

Una vez más, nos define divisor 1 y hostigar la ecuación para el valor de período de PWM, que nos da:

Valor periodo PWM = ((período de PWM nos / (frecuencia 4/oscilador)) -1)

Sustituir periodo para (1.33 * tiempo de subida) y asumen una frecuencia de oscilador de 8 Mhz:

35 = ((17.9/(4/8))-1)

35 se introduce en el PIC para obtener un período de 17.9uS. ¡ Pero espere! ¿No es el período más corto que el ciclo de trabajo? No - fotos tienen el deber de 10 bits ciclo de registro y un pedacito 8 registro de periodo. Hay más resolución para el valor del ciclo de deber, por lo tanto su valor a veces será más grande que el valor de período - especialmente a altas frecuencias.

Todos estos cálculos se aplican en la "tabla 2. Cálculos de PWM"de la hoja de cálculo incluyen con este instructable. Se introducen varias bobinas del ejemplo.