利用MCU的內部振蕩器為電源增加智能控制
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作者：Lucio Di Jasio 先進(jìn)微控制器架構部營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理
時(shí)間：2007-01-17
來(lái)源：中電網(wǎng)
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然而，許多模擬電源應用也能從即使最小、最便宜的微控制器（MCU）所提供的可配置能力和智能中獲得很多好處，實(shí)際上，在電源中最少可能有4個(gè)獨立的數字控制階段，它們是開(kāi)/關(guān)控制，比例控制配置、控制數字反饋或全數字控制，其中開(kāi)關(guān)控制階段具有一些令人矚目的優(yōu)勢。
通過(guò)使傳統開(kāi)關(guān)電源MOSFET驅動(dòng)器輸出無(wú)效的開(kāi)關(guān)輸入翻轉，脈寬調制（PWM）技術(shù)可被用來(lái)控制電源的工作時(shí)間，即緩慢地從0%到100%增加電源的工作時(shí)間（圖1），該方法允許靈活的“軟啟動(dòng)”，以避免開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)通常出現的浪涌電流。
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另一個(gè)為電源增加智能的相對簡(jiǎn)單的方法是利用MCU的內部振蕩器（4MHz）。該振蕩器可被用作開(kāi)關(guān)穩壓器的PWM生成器的時(shí)鐘源，例如Microchip公司的高速PWM控制器MCP1630（圖2）。
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在這里例子中，MCU的時(shí)鐘輸出（通常除以4得到1MHz的參考時(shí)鐘）接至PWM生成器的振蕩輸入，如果MCU帶有片上PWM端口，它便能用作開(kāi)關(guān)穩壓器PWM的輸入源，從而更好地控制占空比和頻率。
MCU的內部振蕩器通常是由溫度補償的RC電路，且一般在出廠(chǎng)時(shí)進(jìn)行了初始默認校準，但設計工程師可利用MCU振蕩器的校準寄存器（OSCAL），通過(guò)軟件隨時(shí)調節振蕩器頻率，該功能有助于滿(mǎn)足FCC和其他管理機構強制規定的輻射要求。
利用簡(jiǎn)單的偽隨機序列改變OSCAL設置，電源頻率能在約600MHz到1.2MHz的范圍內變化，若采用線(xiàn)性反饋移位寄存器，只需幾行代碼就能很容易地實(shí)現隨機數生成器。這種廣為人知的技術(shù)只需對8位MCU進(jìn)行很少的編程工作，通過(guò)這種方式對內部振蕩器進(jìn)行失諧處理，電源的能量能在一個(gè)很寬范圍內展開(kāi)，從而將單一頻率的發(fā)射能量降低20dB。
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