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单片机在电源设计中的应用

单片机能够带来的功能可分为四类:控制、监测、判断性功能及通信。

第一类控制功能与单片机和电源之间的硬件接口有关。在模拟设计中,非常重要的是要为连接单片机留有接口。有些电源控制器在内部生成控制信号(如参考电压)。这样的控制器为单片机提供的外部连接点很少。Microchip公司MCP1630电源控制器在设计上为单片机提供了丰富的连接点。就本文来说,我们假定电源控制器提供两个控制点–关断输入以及设置参考电压的能力。尽管这样两个连接点看起来并不多,但已经能够提供功能非常强大的控制功能和复杂功能。

单片机能够监测范围如此广泛的信号,就可以完成更多功能,如智能故障检测。单片机的多功能源于其可编程能力,可以方便地进行定制来满足设计要求。这样,对于故障情况就可以分类进行处理。短暂的过流以及其他非关键故障可能只需要设置一个标志就可以了。而过热这样的故障则可能需要关闭电源,直到故障排除。需要重新启动电源的故障也可以进行更严格的控制。在某个时间段内如果有太多的故障,单片机就可以永久关断电源。

单片机强大的处理能力还可以实现复杂的计算测量,如功率的实时计算。在模拟系统中确定功率值需要进行复杂的模拟计算。但对于单片机来说,只是小事一桩。输入功率、输出功率、效率以及功率损失等参数都可以计算。
最后,单片机的监测功能还可以支持更高级功能,如故障预测。将工作电流实时与历史数据进行比较,电源设计人员便可判断导致电源故障的条件。电源本身具备预测自己故障的能力可以节约成本并提供更高的可靠性。

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