Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2011
8-выводной микроконтроллер умножает и стабилизирует напряжение, питающее внешнюю нагрузку
В предлагаемой схеме микроконтроллер PIC12F510 фирмы Microchip используется для управления многозвенным умножителем напряжения. Один из выводов контроллера выполняет две функции, являясь выходом статусного сигнала и входом подключения нагрузки (Рисунок 1). Часть выходного напряжения умножителя сравнивается на внутреннем аналоговом компараторе контроллера с опорным напряжением 0.6 В, которое также вырабатывается в контроллере. Таким образом, через микроконтроллер замыкается цепь обратной связи умножителя.
 |
|
| Рисунок 1. | Эта схема под управлением микроконтроллера превращает 3 В в стабилизированное напряжение 12 В. |
Эта схема надежно работает в составе беспроводного монитора, повышая напряжение питания периодически включающегося передатчика для увеличения дальности связи. Умножитель позволяет получить выходное напряжение от 12 до 15 В при токе нагрузки от 9 до 11 мА.
При включении питания программа, исходный ассемблерный код которой можно скачать по ссылке в конце статьи, проверяет состояние порта P3 (вывод 4) микроконтроллера. Высокий уровень напряжения на этом входе считается разрешающим сигналом, и контроллер начинают генерацию парафазных импульсов ШИМ на выходах P4 и P5 (выводы 3 и 4, соответственно).
Конденсаторы многозвенного умножителя начинают заряжаться. На это время контроллер устанавливает логический «0» на статусном выводе 5 (порт P2), сообщая о том, что выходное напряжение еще не достигло установившегося значения. Сопротивления резисторов делителя R1, R2 выбирают таким образом, чтобы требуемому значению выходного напряжения соответствовало 0.6 В на входе P0 (вывод 7). Когда выходное напряжение достигает заданного значения, статусный вывод переключается в третье состояние, и резистор сопротивлением 20 кОм подтягивает напряжение вывода к шине положительного питания. Затем выход P2 становится входом.
Если теперь подать на этот вывод логический «0», микроконтроллер установит на выводе 6 (P1) высокий уровень. Транзистор Q2 откроется, открывая, в свою очередь MOSFET транзистор Q1, и выходное напряжение умножителя с конденсатора C4 будет подано на нагрузку. В тоже время, нижний по схеме вывод конденсатора C4 оказывается подключенным теперь не к «земле», а к положительной шине питания, добавляя несколько вольт к выходному напряжению умножителя.
Программно генерируемые на выводах 2 и 3 сигналы ШИМ имеют длительность 700 мкс и коэффициент заполнения 50%. Меняя программный код, вы можете управлять этими параметрами. Контроллер использует внутренний генератор 4 МГц и поддерживает блок пользовательских настроек. При разряде умножителя на нагрузку программа продолжает контролировать вход разрешения и напряжение обратной связи на конденсаторе C4, а также, генерировать импульсы ШИМ. Для правильной работы программы необходимо установить некоторые конфигурационные биты:
 |
| Settings |
IKTOSC with 1.125 ms DRT
WDT disabled
Code protection off
GF3/MCLR pin functions as GP3, MCLR internally tied to VDD
4 MHz INTOSC Speed
|
Загрузки
