8位單片機(jī)低成本

課程目標(biāo)完成本課程后，您將：幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip了解交流供電電源的基本保護(hù)和功能要求了解有關(guān)如何設(shè)計(jì)交流供電電源的基礎(chǔ)知識(shí)了解單片機(jī)如何通過自舉技術(shù)為自身提供交流供電電源通過示例了解如何使用PIC?

單片機(jī)外設(shè)構(gòu)建開關(guān)式PFC升壓電源幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip課程安排交流電源線路瞬態(tài)保護(hù)注意事項(xiàng)功率因數(shù)交流供電電源類型變壓器/線性穩(wěn)壓器無變壓器（容性/阻性）開關(guān)式穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)示例和參數(shù)選擇交流電源線路！幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流供電線路?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.?C14L16

PS1幻燈片

5交流供電線路120V線路電壓幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流供電線路線路電壓120V

RMS=169.7V（峰值）歐洲線路電壓230V

RMS=325.3V（峰值）幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流電源線線路瞬態(tài)保護(hù)：高等級(jí)中等級(jí)低等級(jí)幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流電源線路典型測(cè)試瞬態(tài)情況：幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流電源線路線路瞬態(tài)保護(hù)：金屬氧化壓敏電阻（MOV）幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流電源線路線路瞬態(tài)保護(hù)：瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流電源線線路保護(hù)示例：幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip功率因數(shù)?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.?C14L16

PS1幻燈片

14功率因數(shù)功率因數(shù)？相移功率因數(shù)失真功率因數(shù)功率因數(shù)為何重要？功率因數(shù)校正（PFC）幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip功率因數(shù)？有功功率（P）和視在功率（S）之比S

I

2

ZP

I

2

RPF

PS幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip功率因數(shù)？相移功率因數(shù)感性或容性負(fù)載電流與電壓不同相無功功率失真功率因數(shù)基波頻率的功率和諧波頻率的功率之比總功率因數(shù)PF

Irms(1)

*cos

Irms幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip相移功率因數(shù)?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.?C14L16

PS1幻燈片

18相移功率因數(shù)由電流和電壓波形的相位差引起需要更大電流才能提供等量的平均功率電流越大，產(chǎn)生的配電損耗越大，電源的電流生成能力越強(qiáng)功率因數(shù)是相位角的余弦幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip失真功率因數(shù)基波頻率的電流與諧波頻率的電流之比基波頻率電源電壓始終為正弦波Irms幻燈C14L16PS1?

2013

Microchipdistortion

_

PF

I1rms失真功率因數(shù)Vin幻燈C14L16PS1?

2013

MicrochipIin失真功率因數(shù)Iin幻燈C14L16PS1?

2013

MicrochipVin功率因數(shù)為何重要？降低能量傳送的效率增加配電網(wǎng)絡(luò)的損耗需要更大的峰值電流電抗元件可引起振蕩并影響本地電源電壓照明設(shè)計(jì)的

要求對(duì)25W以上的電源進(jìn)行功率因數(shù)校正（目標(biāo)是將此限值降至12W）幻燈C14L16PS1?

2013

MicrochipEN61000-3-2功率因數(shù)校正標(biāo)準(zhǔn)框架的設(shè)備分類A類平衡的三相設(shè)備家用電器（標(biāo)識(shí)為D類的設(shè)備除外）工具（便攜式工具除外）用于白熾燈的調(diào)光器音頻設(shè)備所有其他設(shè)備（以下類別中規(guī)定的除外）B類便攜式工具、非專業(yè)電弧焊設(shè)備C類照明設(shè)備D類（輸入功率<600W時(shí)）：PC和PC監(jiān)視器收音機(jī)或電視幻燈C14L16PS1?

2013

MicrochipD類A類EN61000-3-2VI幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip功率因數(shù)校正功率因數(shù)校正（PFC）是人為地強(qiáng)制從電壓源汲取的電流完全跟隨電壓源電壓波形的過程，從而使功率因數(shù)盡可能接近1PFC

？?

2013

Microchip

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PS1幻燈片

27幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip交流供電電源類型變壓器/線性串聯(lián)分流模式阻性容性晶體管開關(guān)模式開關(guān)模式（帶PFC）變壓器/線性穩(wěn)壓器REG直流輸出+-濾波電容輸出電容穩(wěn)壓器變壓器整流電壓時(shí)間VTVTVT幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip變壓器/線性穩(wěn)壓器優(yōu)點(diǎn)便宜且易于設(shè)計(jì)良好的負(fù)載和線路調(diào)整能力穩(wěn)定可靠幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip變壓器/線性穩(wěn)壓器缺點(diǎn)輸出輸出容量有限，輸出功率低（<5W）市電（60

Hz）變壓器較大（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每為1

磅）功率密度低，變壓器成本高PF典型值<0.7（滯后）時(shí)效率低（<60%）效率隨輸出電壓的降低而降低幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip串聯(lián)穩(wěn)壓器?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片32串聯(lián)穩(wěn)壓器?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片33電阻分流LND1R1RLR2C1?

2013

MicrochipC14L16PS1幻燈電阻分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片36電阻分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片37電阻分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片38電阻分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片39電容分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片40電容分流?

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Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片41電容分流?

2013

Microchip

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Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片42電容分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片43基于晶體管的分流?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片44幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip串聯(lián)/分流穩(wěn)壓器優(yōu)點(diǎn)成本非常低最低負(fù)載（<100

mW）時(shí)非常有效非常簡(jiǎn)單且易于設(shè)計(jì)適用于自舉更復(fù)雜的電源電路，如SMPS幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip串聯(lián)/分流穩(wěn)壓器缺點(diǎn)效率非常低（通常<5%），輕載時(shí)更低僅支持非常小的負(fù)載（<100

mW）。低效率意味著即使負(fù)載極小也會(huì)產(chǎn)生大量熱量噪聲大精度低線路和負(fù)載調(diào)整能力弱溫度穩(wěn)定性差幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip開關(guān)式穩(wěn)壓器升壓降壓升降壓反激正激CukSepic半橋全橋推挽拓?fù)溟_關(guān)式穩(wěn)壓器工作原理1.

結(jié)合1.元件2.

開關(guān)元件受控的可變能量傳送反饋控制環(huán)（PI或PID）傳送的平均能量等于負(fù)載消耗的平均能量幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip升壓穩(wěn)壓器?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片50降壓穩(wěn)壓器?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片52升降壓穩(wěn)壓器?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.。C14L16

PS1幻燈片54幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip開關(guān)式穩(wěn)壓器優(yōu)點(diǎn)非常高的功率密度（體積小）元件少，因此成本低高效率（>80%）功率因數(shù)校正可使功率因數(shù)接近于單位功率因數(shù)（0.9+）高效率時(shí)可實(shí)現(xiàn)高輸出功率幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip開關(guān)式穩(wěn)壓器缺點(diǎn)設(shè)計(jì)要求復(fù)雜存在不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)負(fù)載小時(shí)效率低開關(guān)元件成本高，不適合低成本低功耗應(yīng)用幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip設(shè)計(jì)示例目標(biāo)為可調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)一個(gè)交流供電的直流電源?；脽鬋14L16PS1?

2013

Microchip示例：典型規(guī)范輸入為120V交流市電輸出為40W/300V盡可能低的成本鎮(zhèn)流器已包含用于調(diào)光的單片機(jī)不希望添加額外的穩(wěn)壓器或功率管理器件高效率需要PFC示例：設(shè)計(jì)理念構(gòu)想輸出電壓大于電源電壓，需要SMPSPFC功能，需要SMPS采用升壓穩(wěn)壓器拓?fù)渫ㄟ^自舉電路啟動(dòng)單片機(jī)通過單片機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)PFC為保證效率，啟動(dòng)后

自舉電路幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip示例：設(shè)計(jì)理念單片機(jī)整流器120V交流自舉控制電源PFC升壓SMPS300v

40W燈控制電源幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip電源幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip自舉電路只需非常小的電流（<10

mA）低成本，精度并不重要線性穩(wěn)壓器過于昂貴SMPS過于復(fù)雜和昂貴基于晶體管的分流電源可提供足夠的電流自舉電路整流后的交流輸入Q1R1COUTPIC?

MCU電源引腳幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip示例：設(shè)計(jì)理念單片機(jī)整流器120V交流自舉控制電源PFC升壓SMPS300v

40W燈控制電源幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip電源PFC升壓電路PFC電流控制環(huán)的速度非常快使用板上外設(shè)用硬件實(shí)現(xiàn)控制環(huán)，讓CPU執(zhí)行其他任務(wù)使用

控制開關(guān)頻率將比較器外設(shè)用于反饋環(huán)使用CLC連接外設(shè)使用DAC外設(shè)用作輸入分壓器通過ADC反饋電壓幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip升壓PFC電路DAC+-PIC16F1509交流輸入RSENSEQ1L1RVINCOUTQSR1CLC1ADC100KComp1幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip課程總結(jié)今天介紹了：交流供電電源的基本要求有關(guān)如何設(shè)計(jì)交流供電電源的基礎(chǔ)知識(shí)將單片機(jī)配置為通過自舉技術(shù)提供自己的交流供電電源如何使用PIC?

單片機(jī)上的外設(shè)構(gòu)建開關(guān)式PFC升壓電源的示例其他資源應(yīng)用筆記Transformerless

Power s

:Resistive

and

CapacitiveDSC

AN954使用dsPIC?

DSC實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換應(yīng)用中的功率因數(shù)校正

AN1106 og

Design

in

a

Digital

World

UsingMixed

SignalControllers

AN823Using

the

ESD

Parasitic

Diodes

on

Mixed

SignalMicrocontrollers

TB3013幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip幻燈C14L16PS1?

2013

Microchip?

2013

Microchip

Technology

Incorporated.?C14L16

PS1幻燈片

69法律的使用受附帶的、免責(zé)以及任何的限制，無論這些內(nèi)容是在安裝各個(gè)程序時(shí)闡明還：Microchip

僅允許用于Microchip產(chǎn)品。此外，Microchip是在頭文件或文本文件中公告。覆蓋，其中包括要求分發(fā)者提供源代碼的

。在開源要求的范圍內(nèi)，許盡管有上述限制，但Microchip和第 提供的

的某些組件仍可能被“開源”可條款將起主導(dǎo)作用。以及對(duì)第公司和第的）參考，并且按“現(xiàn)狀”提供。Microchip對(duì)第公司做出的或第可能提供的材注意事項(xiàng)和免責(zé)

：這些材料和隨附信息（例如，包括任何料或信息不承擔(dān)任何責(zé)任。MICROCHIP不承擔(dān)

的保證，無論是明示的、暗示的或法定的，包括有關(guān)無性、適銷性和特定用途的暗示保證。在任何情況下，對(duì)于與MICROCHIP或其他第三方提供的材料或隨附信息有關(guān)的任何直接或間接的、特殊的、懲罰性的、偶然的或間接的損失、損害或任何類型的開銷，MICROCHIP概不承擔(dān)任何責(zé)任，即使MICROCHIP已 知可能發(fā)生損害或損害可以預(yù)見。商標(biāo)：Microchip的名稱和徽標(biāo)組合、Microchip徽標(biāo)、dsPIC、FlashFlex、KEELOQ、KEELOQ徽標(biāo)、MPLAB、PIC、PICmicro、PICSTART、PIC32徽標(biāo)、rfPIC、SST、SST徽標(biāo)、SuperFlash和UNI/O均為Microchip

Technology

Incorporated在

和其他國(guó)家或地區(qū)的

商標(biāo)。FilterLab、Hampshire、HI-TECH

C、Linear

Active

Thermistor、MTP、SEEVAL和The

Embedded

Control

SolutionsCompany均為Microchip

Technology

Incorporated在美國(guó)的

商標(biāo)。Silicon

Storage

Technology是Microchip

Technology

Inc.在除 外