কিভাবে একটি বুদ্ধিমান কন্ট্রোল সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এর নকশা উপলব্ধি
ইন্টেলিজেন্ট কন্ট্রোল সুইচ ডিজাইন পাওয়ার সাপ্লাই, একা পাওয়ার আউটপুট নিয়ন্ত্রণ থেকে, বেশ কয়েকটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি রয়েছে। একটি হল একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার একটি ভোল্টেজ আউটপুট করে (DA চিপ বা PWM মোডের মাধ্যমে), যা পাওয়ার সাপ্লাইয়ের রেফারেন্স ভোল্টেজ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র একটি একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার দিয়ে মূল রেফারেন্স ভোল্টেজকে প্রতিস্থাপন করে এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ভোল্টেজের মান বোতাম দিয়ে ইনপুট করা যেতে পারে। একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ফিডব্যাক লুপে যোগ দেয় না এবং পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিট খুব একটা পরিবর্তন হয় না। এই উপায় সবচেয়ে সহজ.
দ্বিতীয়টি হল একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের AD প্রসারিত করা, ক্রমাগত পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ভোল্টেজ সনাক্ত করা, পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ভোল্টেজ এবং সেট মানের মধ্যে পার্থক্য অনুসারে DA-এর আউটপুট সামঞ্জস্য করা, PWM নিয়ন্ত্রণ করা। চিপ, এবং পরোক্ষভাবে বিদ্যুৎ সরবরাহের কাজ নিয়ন্ত্রণ করে। এইভাবে, একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারটিকে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ফিডব্যাক লুপে যুক্ত করা হয়েছে, মূল তুলনা এবং পরিবর্ধন লিঙ্কটি প্রতিস্থাপন করা হয়েছে এবং একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের প্রোগ্রামটিকে আরও জটিল পিআইডি অ্যালগরিদম গ্রহণ করতে হবে। তৃতীয়টি হল একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের AD প্রসারিত করা, ক্রমাগত পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ভোল্টেজ সনাক্ত করা এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট ভোল্টেজ এবং সেট মানের মধ্যে পার্থক্য অনুসারে PWM তরঙ্গ আউটপুট করা এবং কাজটি সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করা। পাওয়ার সাপ্লাই এর। এইভাবে, একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার বিদ্যুৎ সরবরাহের কাজে হস্তক্ষেপ করে সবচেয়ে বেশি।
তৃতীয় উপায় হল সবচেয়ে পুঙ্খানুপুঙ্খ একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ বুদ্ধিমান কন্ট্রোল সুইচ, তবে এটি একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের জন্য সর্বোচ্চ প্রয়োজনীয়তাও রয়েছে। এটি প্রয়োজন যে একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারটির অপারেশন গতি দ্রুত, এবং এটি যথেষ্ট উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি PWM তরঙ্গ আউটপুট করতে পারে। এই ধরনের একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার স্পষ্টতই ব্যয়বহুল। ডিএসপি একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের গতি যথেষ্ট বেশি, তবে বর্তমান মূল্যও অনেক বেশি। খরচ বিবেচনা করে, এটি পাওয়ার সাপ্লাই খরচের একটি বড় অনুপাতের জন্য দায়ী, তাই এটি ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত নয়। সস্তা একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারগুলির মধ্যে, AVR সিরিজটি দ্রুততম এবং PWM আউটপুট রয়েছে, যা বিবেচনা করা যেতে পারে। যাইহোক, AVR একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এখনও যথেষ্ট উচ্চ নয়, এবং এটি কেবলমাত্র ব্যবহার করা যেতে পারে। আসুন বিশেষভাবে গণনা করি যে AVR মাইক্রোকন্ট্রোলার সরাসরি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
AVR মাইক্রোকন্ট্রোলারে, ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সি 16MHz পর্যন্ত। যদি PWM রেজোলিউশন 10 বিট হয়, তাহলে PWM তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি, অর্থাৎ, সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি হল 16000000/1024=15625 (Hz), এবং এটি স্পষ্টতই যথেষ্ট নয় সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এই ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করার জন্য (অডিও পরিসরে)। তারপরে PWM রেজোলিউশনটিকে 9 বিট হিসাবে নিন, এবং এইবার স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি হল 16000000/512=32768 (Hz), যা অডিও ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জের বাইরে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এখনও থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব রয়েছে আধুনিক সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি। যাইহোক, এটি অবশ্যই লক্ষ করা উচিত যে 9-বিট রেজোলিউশনের অর্থ হল পাওয়ার টিউবের টার্ন-অন-টার্ন-অফ চক্রকে 512টি অংশে ভাগ করা যেতে পারে। যতদূর টার্ন-অন সম্পর্কিত, শুল্ক চক্র 0.5 অনুমান করে, এটি শুধুমাত্র 256 অংশে বিভক্ত করা যেতে পারে। পালস প্রস্থ এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুটের মধ্যে অ-রৈখিক সম্পর্ক বিবেচনা করে, এটি কমপক্ষে অর্ধেক ভাঁজ করা দরকার, অর্থাৎ পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুট সর্বাধিক 1/128 এ নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, লোডের পরিবর্তন বা পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজের পরিবর্তন নির্বিশেষে, নিয়ন্ত্রণের ডিগ্রি কেবলমাত্র এই বিন্দুতে পৌঁছাতে পারে। এছাড়াও মনে রাখবেন যে উপরে বর্ণিত হিসাবে শুধুমাত্র একটি PWM তরঙ্গ রয়েছে, যা একক শেষ কাজ। যদি পুশ-পুল অপারেশন (অর্ধ-সেতু সহ) প্রয়োজন হয়, দুটি PWM তরঙ্গ প্রয়োজন, এবং উপরে উল্লিখিত নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা অর্ধেক হবে, এবং শুধুমাত্র 1/64-এ নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।
এটি ব্যাটারি চার্জিংয়ের মতো কম-চাহিদা পাওয়ার উত্সগুলির ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে, তবে উচ্চ আউটপুট নির্ভুলতার প্রয়োজন হয় এমন পাওয়ার উত্সগুলির জন্য এটি যথেষ্ট নয়। সংক্ষেপে, AVR মাইক্রোকন্ট্রোলার শুধুমাত্র অনিচ্ছায় সরাসরি PWM নিয়ন্ত্রণের পথে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, উপরে তালিকাভুক্ত দ্বিতীয় বুদ্ধিমান কন্ট্রোল সুইচ ডিজাইন কন্ট্রোল পদ্ধতি, অর্থাৎ, একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার ডিএ-এর আউটপুট সামঞ্জস্য করে, পিডব্লিউএম চিপ নিয়ন্ত্রণ করে এবং পরোক্ষভাবে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের কাজ নিয়ন্ত্রণ করে, তবে এটিতে এত বেশি নেই। একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের জন্য প্রয়োজনীয়তা, এবং 51 সিরিজের একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার সক্ষম। 51 সিরিজের MCU-এর দাম এখনও AVR-এর তুলনায় কম। বুদ্ধিমান কন্ট্রোল সুইচ ডিজাইনের অসুবিধা হল যে গতিশীল প্রতিক্রিয়া যথেষ্ট নয়। সুবিধা হল যে নকশাটি নমনীয়, যেমন সুরক্ষা এবং যোগাযোগ, একক-চিপ এবং পিডব্লিউএম চিপগুলির সংমিশ্রণ। একক-চক্র নিয়ন্ত্রণ অর্জন করাও কঠিন। তাই আমি মনে করি একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার কিছু নমনীয় অ্যানালগ সেটিংস সম্পূর্ণ করতে পারে এবং এর পিছনে কিছু কাজ সম্পূর্ণ করার জন্য একটি পিডব্লিউএম চিপ রয়েছে। আমি নিয়ন্ত্রণের জন্য CPLD প্লাস মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করে একটি নিবন্ধ দেখেছি।
আমরা সকলেই জানি যে সিপিএলডির দাম এবং বিকাশের অসুবিধা কোনওভাবেই একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারগুলির সাথে তুলনীয় নয়, তাহলে তিনি কেন এটি করেন? কারণ লেখক বলেছেন, কারণ একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটারের PWM প্রস্থ ছোট, যার ফলে কম নির্ভুলতা, যা সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। লেখক আরও বলেছেন যে এই ক্ষেত্রে, অফ-চিপ PWM সার্কিটের প্রয়োগ নিঃসন্দেহে একটি আদর্শ পছন্দ। তিনি PWM উপলব্ধি করার জন্য CPLD চিপ বেছে নিয়েছিলেন। আমি পরামর্শ দিচ্ছি: এখনও বুঝতে স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের মূল নিয়ন্ত্রণ চিপটি ব্যবহার করুন। শুধুমাত্র দাম কম নয়, একক-সাইকেল কারেন্ট সনাক্তকরণের মতো সুরক্ষা ফাংশনগুলি বাস্তবায়ন করাও সহজ। ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণের জন্য আমাদের ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন নেই। উপরে বুদ্ধিমান কন্ট্রোল সুইচ ডিজাইন, আলোচনায় অংশগ্রহণ এবং আমাকে সংশোধন করার জন্য বন্ধুরা দয়া করে.
