Ayarlanabilir bir SMPS'yi dijital olarak kontrol etmenin farklı yolları


9

Yakınımda bir prize sahip olamadığım durumlarda kullanmak için pille çalışan, ayarlanabilir bir SMPS yapmak istiyorum, bu nedenle bu konu hakkında daha fazla bilgi veya öneri istiyorum. Buna dayandığım SMPS çipi bir LM2733 .

Güç kaynağı bir LiPo, voltaj çıkışı 3V ila 25V ve en fazla 500mA olacaktır.

Bir SMPS çipini dijital olarak kontrol edebileceğimi düşündüğüm birkaç yol var: biri, bir MCU ile SPI veya I2C aracılığıyla kontrol edilen dijital bir pot. 1024 basamaklı bir kap bana 20mV'lik bir adım verirdi, bu da fazlasıyla yeterli. Veri sayfalarında gördüğüm şey, kapların dijital direnç için sadece 5V'a kadar çıkabilmesidir. Böyle bir tasarımda bu sınırlayıcı bir faktör olabilir mi? Bu şekilde gördüğümden en basit ve en az talepkar yol görünüyor.

Başka bir yol bir DAC kullanmak olabilir, ancak SMPS'nin anahtarlama hızından daha hızlı gitmesi gerekip gerekmediğinden emin değilim, çünkü veri sayfalarında her zaman çıkış kondansatörünün önünde voltaj bölücülerini görüyorum. Sorun, geri bildirim piminin ne görmek istediğini bilmemem. Tüm rampayı indüktörden yukarı ve aşağı istiyor ve referans voltajla karşılaştırıyor mu, yoksa sadece her bir döngünün ortalama voltajını mı buluyor?

Bunun {bu soru} ile benzer olduğunu biliyorum , ancak daha fazla bilgi veya tartışma arıyorum.


3
Birisinin, özel bir çip yerine bir mikrodenetleyici ile bir SMPS uyguladığı bir yerde bir proje gördüm. Eğer buna kadar olsaydınız sonuç tamamen yazılımda ayarlanabilir.
joeforker

Yanıtlar:


1

Veri sayfasını okuduktan sonra bir tahminde bulunacağım. Çıkış istenen seviyede olduğunda yonga FB piminde 1.23V bekler. Genellikle bu dirençli bir bölücü tarafından ayarlanır, ancak bir D / A ile oluşturmanın çok fazla sorun olacağını düşünmüyorum. Bununla birlikte, 13.3K direnç önemli gibi görünüyor, bu yüzden orada bırakıyorum, ancak çıkış voltajına bağlanan ve temel olarak mikro denetleyici / DAC kombo ile değiştiren diğer direnci kaldırırım.

Ben düşünüyorum tüm istediğiniz yere çıkış voltajı olduğunda DAC çıkışı 1.23V olmasını sağlamak olduğunu yapmak zorunda gerektiğini söyledi. İşleri gerçekçi tutmak için Muhtemelen DAC mimik'in çıkışını dirençli bir bölücü yapmak isteyeceksiniz - SMPS'in çıkış voltajını, istenen çıkış voltajına sahip olduğunuzda size FB piminde 1.23V veren sihirli bir sayıya bölün.

Ancak, DAC'yi ne kadar hızlı güncellemeniz gerektiğini sorgulama hakkınız vardır. SMPS'nin anahtarlama frekansı 600KHz veya 1.6MHz olsa da, bu çipteki kontrol döngüsünün bant genişliği DEĞİLDİR. Veri sayfasında ne olduğu hakkında fazla bir şey görmüyorum, ancak 8KHz'de kök lokusa bir sıfır koymak için CF'yi kullanmaktan bahsediyor. Yani vahşi tahmin ile DAC'nizi 10KHz'de değiştirmeyi deneyin - mümkünse her 100us'ta.


Geri besleme dirençlerini önce yerleştirin ve DAC çıkışı ile uyumlu bir seri direnci yönlendirin (ancak doldurmayın). İstenen / sabit durum geri besleme voltajını ölçtü. Daha sonra geri besleme dirençlerini çıkarın ve DAC gerilimini ölçülen gerilime eşit olarak ayarlayarak DAC direncini 0 Ohm ile doldurun. Çıkış voltajını değiştirmek için, görmek istediğiniz değişikliğe göre DAC voltajını ekleyin veya çıkarın.
Joel B

4
Bu kötü bir fikir. FB pin voltajı tam olarak 1,23V olmayacak ve sabit tutamayacaksınız. Dijital bir kap bu uygulama için çok daha iyi bir seçimdir.
Kevin Vermeer

Diye sordu. Seninle aynı fikirde değilim - bunun pratik olarak gerçekleşmesi adil bir iş olurdu ama teorik olarak onunla ilgili önemli bir sorun görmüyorum. Tek aksaklık, SMPS'de geri bildirim kontrol sistemini nasıl uyguladıklarıdır. Ne bant genişliği, kazanç, vb emin olmadan bunu yapmak için kolay olmayacağını hayal ediyorum.
AngryEE

Aşırı mühendislik hakkında konuşmak. SMPS'nin tüm kazanç döngüsünü dijital olarak uygulamak istemezsiniz. Sadece bir dijital devre ile hafifçe etkilemek veya dengelemek istiyorsunuz. Bir DAC ve ek bir direnç kullanmak en kolay yoldur. SMPS'yi kararlı bir durumda kuruyorsunuz ve ofset uygulamak için ekstra direnci ekliyorsunuz. Gerilimin 3 direncin hepsine nasıl bölüneceğini ve çıkış gerilimi üzerinde ne kadar etkisi olduğunu hesaplayabilirsiniz. Süperpozisyonla biraz matematik yapın ... Veya simüle edin.
Hans

5

Geri besleme pimi, üzerinde olağan bazı şeyler (dalgalanma, gürültü, vb.) Olan bir DC hata voltajı bekliyor. Analog voltaj döngüsü bant genişliği sınırlıdır, böylece dönüştürücünün görev döngüsünü belirlemek için sadece yararlı bilgiler kullanılır.

En kolay yol, bir DAC çıkışı ve bir seri direnç kullanarak FB düğümünden / düğümüne giden akımı batırmak veya kaynak miktarını kullanmaktır. Enjeksiyon direncinin boyutu ayar aralığını belirleyecektir. FB referans voltajı 1.23V'dir, bu nedenle DAC bu referansın üstüne ve altına gidebildiği sürece, voltajı hem yukarı hem de aşağı kontrol edebilirsiniz.

Bu, alt direncin ayarlanabilir olmasının dijital eşdeğeridir.


3

Geri besleme bölmesine birkaç alt direnç eklemek ve bunlardan birini (veya aynı anda birkaçını) bir NPN dizisi ile topraklamak için çıkış voltajını değiştirmek ne olacak?

EDIT: Bunu sadece normal GPIO pinleri ile yapabilmelisiniz, çünkü açık kollektör / tahliye anahtarları olarak çalışabilmeleri için gerçekten 1,23V'den (geri besleme voltajı) fazla görmemelidirler.


PS. Açıklamam yeterince net değilse, ancak HTML5 şematik yakalama aracını henüz bitirmediysem şematik çizerdim. ;] Eğer bir şematik burada yardımcı olacağını düşünüyorsanız, lütfen bana bir yorum bırakın.
jpc

1

LM2733'e ne kadar bağlı olduğunuzu bilmiyorum. Ana geri besleme yolundan ayrı olarak çıkış voltajı kontrolü sağlayan bir yonga aramak isteyebilirsiniz. Örneğin, LT3495 . Bu, regülatörün stabilitesi için ne yaptığınızdan endişe etmeden voltajı ayarlamanıza izin verecektir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.