Haute tension interrupteur Mode Power Supply (SMPS) / convertisseur Boost pour Tubes Nixie (3 / 6 étapes)

Étape 3: Conduire le SMPS avec un microcontrôleur

Maintenant que nous avons calculé le temps de montée pour notre bobine on peut programmer un microcontrôleur pour le charger juste assez longtemps pour atteindre sa mA nominale. Une des façons plus faciles de le faire consiste à utiliser le modulateur de largeur de pouls matériel d’un PIC. Modulation de largeur d’impulsions (PWM) a deux variables décrites dans la figure ci-dessous. Pendant le cycle d’utilisation le commandant de bord s’allume le FET, il mise à la terre et permettant le courant dans la bobine d’inductance (temps de montée). Pendant le reste de la période, le FET est éteinte et courant s’écoule l’inducteur à travers la diode pour les condensateurs et la charge (temps de chute).

Nous savons déjà le temps de montée requise par nos calculs précédents : 13.5uS. TB053 suggère que les temps de montée soit 75 % de la période. J’ai déterminé la valeur de ma période en multipliant le temps de montée par 1.33 : 17.9uS. Cela est conforme à la suggestion faite à TB053 et s’assure que l’inducteur reste en mode discontinu â €"décharger complètement après chaque charge. Il est possible de calculer une période plus précise en ajoutant le temps de montée calculée à la calculé tombent de temps, mais je n’ai pas tenté cela.

Maintenant, nous pouvons déterminer le cycle d’utilisation réelles et les valeurs période d’entrer dans le microcontrôleur pour obtenir l’intervalle de temps souhaité. Dans le manuel de milieu de gamme Microchip PIC, nous trouvons les équations suivantes (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/33023a.pdf) :

PWM Duty Cycle nous = (10bits Duty Cycle valeur) * (1 / fréquence d’oscillateur) * Prédiviseur

Si nous avons mis diviseur à 1 et battre cette équation avec un bâton de l’algèbre, nous obtenons :

10 bit Duty Cycle Value = rapport cyclique PWM uS * fréquence de l’oscillateur

Remplacer le rapport cyclique nous temps de montée calculée et assumer une fréquence d’oscillateur de 8 Mhz :

107 = 13.5uS * 8 Mhz

107 est entré dans l’image pour obtenir un cycle de 13.5uS.

Ensuite, nous déterminons la valeur de période PWM. À partir du manuel de milieu de gamme, on obtient l’équation suivante :

Période PWM nous = ((PWM period value) + 1) * 4 * (fréquence 1/oscillateur) * (valeur de prescale)

Encore une fois, nous avons mis diviseur à 1 et harceler l’équation pour la période valeur PWM, ce qui nous donne :

Valeur de période PWM = ((période PWM nous / (fréquence 4/oscillateur)) -1)

Remplacer par période nous pour (1,33 * temps de montée) et d’assumer une fréquence d’oscillateur de 8 Mhz :

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

35 est entré dans l’image pour obtenir une période de 17.9uS. Mais attendez ! La période n’est pas plus court que le rapport cyclique ? Non - PICs ont un devoir de 10 bits Registre du cycle et un peu 8 période s’inscrire. Il n’y a plus de résolution pour la valeur de cycle de service, donc sa valeur sera parfois supérieure à la valeur de période - surtout à haute fréquence.

Tous ces calculs sont mises en œuvre dans le « tableau 2. Calcul de la PWM"de la feuille de calcul inclut avec ce instructable. Plusieurs bobines d’exemple sont entrés.