Різні способи цифрового управління регульованим SMPS


9

Я хочу зробити SMPS з акумулятором, що регулюється для використання в ситуаціях, коли я не можу мати розетку біля себе, тому я хотів би отримати додаткову інформацію чи пропозиції щодо цієї теми. Мікросхема SMPS, на якій я це базую, є LM2733 .

Джерелом живлення буде LiPo, вихід напруги від 3 В до 25 В і максимум 500 мА.

Я думаю, що я можу цифровим чином керувати мікросхемою SMPS: це цифровий котел, керований MCU через SPI або I2C. 1024-ступінчастий котел дасть мені 20mV кроків, що більш ніж достатньо. Що я бачив у таблицях даних, це те, що горщики здатні підніматися до 5В для цифрового резистора. Це може бути обмежуючим фактором такої конструкції? Цей спосіб видається найпростішим і найменш вимогливим із того, що я бачу.

Іншим способом було б використання ЦАПу, але я не впевнений, чи потрібно буде йти швидше, ніж швидкість перемикання SMPS, оскільки в таблицях даних я завжди бачу подільники напруги перед вихідним конденсатором. Проблема полягає в тому, що я не знаю, що хоче бачити контактна інформація. Чи хочеться, щоб весь пандус вгору та вниз від індуктора і порівняв його з опорною напругою, чи просто знайде середню напругу кожного циклу?

Я знаю, що це схоже на {це запитання} , але я шукаю ще додаткову інформацію чи дискусію.


3
Десь я бачив проект, де хтось щойно реалізував SMPS з мікроконтролером замість виділеного чіпа. Якби ви були до цього, результат буде повністю регульований у програмному забезпеченні.
joeforker

Відповіді:


1

Прочитавши таблицю, я збираюся здогадатися. Мікросхема очікує 1,23 В на штифті FB, коли вихід знаходиться на бажаному рівні. Зазвичай це встановлюється резистивним дільником, але я не думаю, що це буде занадто великою проблемою для його генерації за допомогою D / A. Однак, резистор 13.3K здається важливим, тому я би залишив його там, але видаліть інший резистор, який підключається до вихідної напруги, і в основному замініть його на ваш мікроконтролер / компресор DAC.

Я думаю, що все, що вам потрібно зробити, - це забезпечити, щоб вихід ЦАП становив 1,23 В, коли вихідна напруга знаходиться там, де ви цього хочете. Щоб зробити реалістичні речі Ви, ймовірно, захочете зробити висновок ЦАП імітуючи резистивний дільник - просто розділіть вихідну напругу SMPS на магічне число, яке дає вам 1,23 В на штифті FB, коли у вас є потрібна вихідна напруга.

Однак ви маєте рацію запитати, наскільки швидко вам потрібно оновити ЦАП. Хоча частота комутації SMPS становить або 600 КГц, або 1,6 МГц, це НЕ пропускна здатність контуру управління в мікросхемі. Я не бачу багато в аркуші про те, що це таке, але все ж згадується використання CF, щоб поставити нуль у локусі кореня на 8 кГц. Тож, з думкою, я б сказав, спробуйте змінити свій ЦАП на 10 кГц - кожен 100, якщо це можливо.


Спершу опустіть резистори зворотного зв'язку та направте (але не заповнюйте) серійний резистор відповідно до виходу ЦАП. Вимірюється бажана / стабільна напруга зворотного зв'язку. Потім зніміть резистори зворотного зв'язку і заповніть серійний резистор ЦАП 0 Ом, встановивши напругу ЦАП рівним вимірюваній напрузі. Щоб змінити вихідну напругу, просто додайте або віднімайте напругу ЦАП відповідно до зміни, яке ви хочете побачити.
Джоель Б

4
Це погана ідея. Напруга напруги FB не буде точно 1,23 В, і є хороший шанс, що ви не зможете тримати його стабільним. Цифровий горщик - набагато кращий вибір для цього додатка.
Кевін Вермер

Він запитав, я відповів. Я не погоджуюся з вами - було б справедливо трохи попрацювати, щоб це сталося практично, але теоретично я не бачу з цим жодних основних проблем. Єдина проблема - це те, як вони реалізують систему управління зворотним зв'язком у SMPS. Не маючи впевненості, яка його пропускна здатність, коефіцієнт посилення тощо, я думаю, що це було б непросто.
AngryEE

Якщо говорити про техніку. Ви не хочете цифровим чином реалізувати весь цикл посилення SMPS. Ви просто хочете трохи вплинути на це або компенсувати його цифровою схемою. Використання ЦАП та додаткового резистора - найпростіший спосіб. Ви встановлюєте SMPS у стабільній ситуації та додаєте додатковий резистор, щоб застосувати зміщення. Ви можете порахувати, як напруга розділиться на всі 3 резистори та який вплив має на вихідну напругу. Займіться математикою з суперпозицією ... Або моделюйте її.
Ганс

5

Контакт зворотного зв'язку очікує постійної напруги помилки, на якій їдуть звичайні речі (пульсація, шум тощо). Аналоговий контур напруги обмежений пропускною здатністю, тому для визначення робочого циклу перетворювача використовується лише корисна інформація.

Найпростіший спосіб - використовувати вихід ЦАП і серійний резистор або для потоплення, або для джерела струму з / у FB-вузол. Розмір резистора для впорскування визначатиме діапазон регулювання. Опорне напруга FB становить 1,23 В, тому доки ЦАП може переходити вище та нижче цієї бази, ви можете керувати напругою як вгору, так і вниз.

Це цифровий еквівалент регулювання нижнього резистора.


3

А як щодо додання декількох нижніх резисторів до дільника зворотного зв’язку та переключення одного з них (або декількох відразу) на землю за допомогою масиву NPN для перемикання вихідної напруги?

РЕДАКТУВАННЯ: Ви повинні зробити це за допомогою лише звичайних штифтів GPIO, оскільки вони дійсно не повинні бачити більше 1,23 В (напруга зворотного зв’язку), щоб вони могли працювати як перемикачі відкритого колектора / зливу.


PS. Я намалював би схему у випадку, якщо я моє пояснення недостатньо зрозумілий, але я все ще не закінчив інструмент захоплення схеми HTML5. ;] Будь ласка, залиште мені коментар, якщо ви думаєте, що схема допоможе тут.
jpc

1

Я не впевнений, наскільки ви віддані LM2733. Ви можете шукати мікросхему, яка забезпечує керування вихідною напругою окремо від основного шляху зворотного зв'язку. Наприклад, LT3495 . Це дозволить вам регулювати напругу, не турбуючись про те, що ви робите, для стабільності регулятора.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.