วิธีต่างๆในการควบคุม SMPS ที่ปรับได้แบบดิจิทัล


9

ฉันต้องการสร้างแบตเตอรี่ SMPS ที่ปรับได้สำหรับใช้ในสถานการณ์เมื่อฉันไม่มีเต้าเสียบอยู่ใกล้ฉันดังนั้นฉันต้องการข้อมูลเพิ่มเติมหรือคำแนะนำเกี่ยวกับหัวข้อนี้ ชิป SMPS ฉันกำลัง basing ปิดนี้เป็นLM2733

แหล่งพลังงานจะเป็น LiPo, แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต 3V ถึง 25V และสูงสุด 500mA

มีหลายวิธีที่ฉันคิดว่าฉันสามารถควบคุมชิป SMPS แบบดิจิทัล: หนึ่งคือหม้อดิจิตอลควบคุมด้วย MCU ผ่าน SPI หรือ I2C หม้อขั้นตอน 1024 จะให้ฉันก้าว 20mV ซึ่งมากกว่าพอ สิ่งที่ฉันเห็นในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคคือหม้อสามารถเพิ่มตัวต้านทานแบบดิจิตอลได้ถึง 5V เท่านั้น นั่นจะเป็นปัจจัย จำกัด ในการออกแบบเช่นนี้หรือไม่? วิธีนี้ดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ง่ายและต้องการน้อยที่สุดจากสิ่งที่ฉันเห็น

อีกวิธีหนึ่งก็คือการใช้ DAC แต่ฉันไม่แน่ใจว่ามันจะต้องเร็วกว่าความเร็วในการเปลี่ยนของ SMPS หรือไม่เพราะในแผ่นข้อมูลฉันมักจะเห็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าก่อนตัวเก็บประจุเอาท์พุท ปัญหาคือฉันไม่ทราบว่าหมุดตอบรับต้องการดูอะไร มันต้องการทางลาดทั้งหมดขึ้นและลงจากตัวเหนี่ยวนำและเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิงหรือไม่หรือเพียงแค่หาค่าเฉลี่ยแรงดันไฟฟ้าของแต่ละรอบ

ฉันรู้ว่ามันคล้ายกับ{คำถามนี้}แต่ฉันกำลังมองหาข้อมูลเพิ่มเติมหรือการสนทนา


3
ฉันเห็นโครงการบางแห่งที่ใครบางคนเพิ่งนำ SMPS ไปใช้กับไมโครคอนโทรลเลอร์แทนชิปเฉพาะ หากคุณทำตามผลที่ได้จะสามารถปรับได้อย่างสมบูรณ์ในซอฟต์แวร์
joeforker

คำตอบ:


1

ต้องอ่านแผ่นฉันจะเดา ชิพคาดว่า 1.23V ที่พิน FB เมื่อเอาต์พุตอยู่ในระดับที่ต้องการ โดยปกติแล้วสิ่งนี้จะถูกตั้งค่าโดยตัวแบ่งความต้านทาน แต่ฉันไม่คิดว่ามันจะมีปัญหามากเกินไปที่จะสร้างมันด้วย D / A อย่างไรก็ตามตัวต้านทาน 13.3K ดูเหมือนจะมีความสำคัญดังนั้นฉันจึงออกไปที่นั่น แต่ถอดตัวต้านทานอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับแรงดันเอาท์พุทและโดยทั่วไปจะแทนที่ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ / DAC คอมโบของคุณ

ฉันคิดว่าสิ่งที่คุณต้องทำคือให้แน่ใจว่าเอาต์พุตของ DAC คือ 1.23V เมื่อแรงดันเอาต์พุตเป็นตำแหน่งที่คุณต้องการ เพื่อให้สิ่งต่าง ๆ เป็นจริงคุณอาจต้องการสร้างเอาท์พุทของ DAC เลียนแบบตัวต้านทานแบบแบ่ง - เพียงแค่หารแรงดันเอาท์พุทของ SMPS ด้วยเลขอาถรรพ์ที่ให้คุณ 1.23V ที่พิน FB เมื่อคุณมีแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

อย่างไรก็ตามคุณมีสิทธิ์ที่จะตั้งคำถามว่าคุณต้องอัปเดต DAC เร็วแค่ไหน ในขณะที่ความถี่ในการสลับของ SMPS เป็น 600KHz หรือ 1.6MHz นี่ไม่ใช่แบนด์วิดท์ของลูปควบคุมในชิป ฉันไม่เห็นอะไรมากในแผ่นข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่มันเป็น แต่พูดถึงการใช้ CF เพื่อใส่ศูนย์ในรูต locus ที่ 8KHz ดังนั้นโดยคาดเดาฉันจะพยายามเปลี่ยน DAC ของคุณที่ 10KHz - ทุก ๆ 100 ถ้าเป็นไปได้


ใส่ตัวต้านทานข้อเสนอแนะลงก่อนแล้วกำหนดเส้นทาง (แต่ไม่ต้องเติมข้อมูล) ตัวต้านทานแบบอนุกรมให้สอดคล้องกับเอาต์พุต DAC วัดแรงดันป้อนกลับสถานะคงที่ที่ต้องการ / มั่นคง จากนั้นนำตัวต้านทานป้อนกลับและเติมตัวต้านทาน DAC ซีรีย์ด้วย 0 โอห์มตั้งค่าแรงดัน DAC เท่ากับแรงดันที่วัด ในการเปลี่ยนแรงดันเอาต์พุตเพียงเพิ่มหรือลบแรงดัน DAC ตามการเปลี่ยนแปลงที่คุณต้องการดู
Joel B

4
นี่เป็นความคิดที่ไม่ดี แรงดันพิน FB ไม่ได้เป็น 1.23V อย่างแม่นยำและมีโอกาสดีที่คุณจะไม่สามารถรักษาเสถียรภาพไว้ได้ หม้อดิจิตอลเป็นตัวเลือกที่ดีกว่ามากสำหรับแอปพลิเคชันนี้
Kevin Vermeer

เขาถามฉันตอบ ฉันไม่เห็นด้วยกับคุณ - มันเป็นงานที่ค่อนข้างยุติธรรมที่จะทำให้เรื่องนี้เกิดขึ้นจริง แต่ฉันไม่เห็นประเด็นสำคัญใด ๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ในทางทฤษฎี ข้อผูกมัดเพียงอย่างเดียวคือวิธีที่พวกเขาใช้ระบบควบคุมความคิดเห็นใน SMPS โดยไม่ต้องแน่ใจว่าแบนด์วิธกำไร ฯลฯ ฉันคิดว่ามันจะไม่ง่ายที่จะทำเช่นนี้
AngryEE

พูดถึงเรื่องวิศวกรรมมากกว่า คุณไม่ต้องการใช้วนรอบการเพิ่มทั้งหมดของ SMPS แบบดิจิทัล คุณเพียงต้องการที่จะมีอิทธิพลหรือชดเชยมันเล็กน้อยกับวงจรดิจิตอล การใช้ DAC และตัวต้านทานเพิ่มเติมเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด คุณกำลังตั้งค่า SMPS ในสถานการณ์ที่มีเสถียรภาพและเพิ่มตัวต้านทานพิเศษเพื่อใช้การชดเชย คุณสามารถคำนวณว่าแรงดันไฟฟ้าจะแบ่งตัวต้านทานทั้ง 3 ตัวได้อย่างไรและมีผลกระทบเท่าใดต่อแรงดันขาออก ทำคณิตศาสตร์ด้วยการทับซ้อน ... หรือจำลองมัน
ฮันส์

5

หมุดข้อเสนอแนะคาดหวังว่าแรงดันไฟฟ้าของข้อผิดพลาด DC มีบางสิ่งปกติ (ระลอกคลื่นเสียง ฯลฯ ) ขี่มัน แรงดันไฟฟ้าแบบอะนาล็อกเป็นวง จำกัด แบนด์วิดท์เพื่อให้มีเพียงข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการกำหนดรอบการทำงานของเครื่องแปลง

วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้เอาต์พุต DAC และตัวต้านทานอนุกรมเพื่อจมหรือจำนวนแหล่งจ่ายกระแสออก / เข้าสู่โหนด FB ขนาดของตัวต้านทานการฉีดจะกำหนดช่วงการปรับ แรงดันไฟฟ้าอ้างอิง FB คือ 1.23V ดังนั้นตราบใดที่ DAC สามารถไปด้านบนและด้านล่างของการอ้างอิงคุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ทั้งขึ้นและลง

นี่คือเทียบเท่าดิจิตอลของการปรับความต้านทานด้านล่าง


3

สิ่งที่เกี่ยวกับการเพิ่มตัวต้านทานด้านล่างหลายตัวไปยังตัวแบ่งข้อเสนอแนะและสลับหนึ่งตัว (หรือหลายตัวพร้อมกัน) ลงกราวด์ด้วยอาร์เรย์ NPN เพื่อสลับแรงดันเอาต์พุต

แก้ไข: คุณควรจะสามารถทำได้ด้วยพิน GPIO ปกติเท่านั้นเพราะพวกเขาไม่ควรเห็นมากกว่า 1.23V (แรงดันไฟฟ้าป้อนกลับ) เพื่อให้สามารถทำงานได้เหมือนสวิตช์เปิด / ปิดท่อระบายน้ำ


PS ฉันจะวาดวงจรในกรณีที่คำอธิบายของฉันไม่ชัดเจนพอ แต่ฉันยังไม่ได้เสร็จสิ้นเครื่องมือจับ Schematic HTML5 ;] กรุณาทิ้งฉันไว้ถ้าคุณคิดว่าแผนผังจะช่วยได้ที่นี่
jpc

1

ฉันไม่แน่ใจว่าคุณมุ่งมั่นต่อ LM2733 อย่างไร คุณอาจต้องการหาชิปที่ให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกแยกจากเส้นทางป้อนกลับหลัก ยกตัวอย่างเช่นLT3495 วิธีนี้จะช่วยให้คุณสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าโดยไม่ต้องกังวลกับสิ่งที่คุณกำลังทำเพื่อความเสถียรของตัวควบคุม

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.