Diferentes formas de controlar digitalmente un SMPS ajustable

9

Quiero hacer un SMPS ajustable con alimentación de batería para usar en situaciones en las que no puedo tener un tomacorriente cerca de mí, por lo que me gustaría obtener más información o sugerencias sobre este tema. El chip SMPS en el que estoy basando esto es un LM2733 .

La fuente de alimentación sería un LiPo, una salida de voltaje de 3V a 25V y, como máximo, 500 mA.

Hay algunas formas en las que creo que puedo controlar digitalmente un chip SMPS: una es una olla digital controlada con una MCU a través de SPI o I2C. Un potenciómetro de 1024 pasos me daría 20mV, que es más que suficiente. Lo que vi en las hojas de datos es que las ollas solo pueden subir hasta 5 V para la resistencia digital. ¿Sería ese un factor limitante en un diseño de este tipo? De esta manera parece la forma más simple y menos exigente de lo que veo.

Otra forma sería usar un DAC, pero no estoy seguro de si necesitaría ir más rápido que la velocidad de conmutación del SMPS, porque en las hojas de datos siempre veo los divisores de voltaje antes del condensador de salida. El problema es que no sé qué quiere ver el pin de retroalimentación. ¿Quiere la rampa completa hacia arriba y hacia abajo desde el inductor y la compara con el voltaje de referencia, o simplemente encuentra el voltaje promedio de cada ciclo?

Sé que es similar a {esta pregunta} , pero estoy buscando más información o discusión.

    
pregunta hak8or

4 respuestas

1

Habiendo leído la hoja de datos voy a aventurar una conjetura. El chip espera 1.23 V en el pin FB cuando la salida está en el nivel deseado. Por lo general, esto se establece mediante un divisor resistivo, pero no creo que sea demasiado problema generarlo con un D / A. Sin embargo, la resistencia de 13.3 K parece ser importante, así que la dejaría allí pero eliminaría la otra resistencia que se conecta a la tensión de salida y básicamente la reemplazaría con su combo de microcontrolador / DAC.

Yo creo que todo lo que debe hacer es asegurarse de que la salida del DAC sea de 1.23 V cuando la tensión de salida está donde lo desea. Para mantener las cosas realistas Probablemente desee hacer que la salida del DAC imite a un divisor resistivo; simplemente divida la tensión de salida de la SMPS por un número mágico que le dé 1.23 V en el pin FB cuando tenga la tensión de salida deseada.

Sin embargo, tiene razón al cuestionar qué tan rápido debe actualizar el DAC. Si bien la frecuencia de conmutación del SMPS es 600 KHz o 1,6 MHz, NO es el ancho de banda del bucle de control en el chip. No veo mucho en la hoja de datos sobre qué es, pero sí menciona el uso de CF para poner un cero en el lugar de la raíz a 8 KHz. Así que, por supuesto, diría que intente cambiar su DAC a 10KHz, cada 100us si es posible.

    
respondido por el AngryEE
5

El pin de retroalimentación está esperando un voltaje de error de CC, con algunas cosas habituales (ondulación, ruido, etc.) montadas en él. El bucle de voltaje analógico tiene un ancho de banda limitado, por lo que solo se usa información útil para determinar el ciclo de trabajo del convertidor.

La forma más sencilla es usar una salida DAC y una resistencia en serie para sumir o generar la cantidad de corriente de / en el nodo FB. El tamaño de la resistencia de inyección determinará el rango de ajuste. El voltaje de referencia de FB es 1.23 V, por lo tanto, mientras el DAC pueda ir por encima y por debajo de esa referencia, puede controlar el voltaje hacia arriba y hacia abajo.

Este es el equivalente digital de tener la resistencia inferior ajustable.

    
respondido por el Adam Lawrence
3

¿Qué hay de agregar varios resistores inferiores al divisor de realimentación y cambiar uno de ellos (o varios a la vez) a tierra con una matriz NPN para cambiar el voltaje de salida?

EDITAR: debería poder hacer esto solo con los pines GPIO normales ya que realmente no deberían ver más de 1.23 V (el voltaje de realimentación) para que puedan funcionar como colectores abiertos / interruptores de drenaje.

    
respondido por el jpc
1

No estoy seguro de cuán comprometido está con el LM2733. Es posible que desee buscar un chip que proporcione un control de voltaje de salida separado de la ruta de realimentación principal. Por ejemplo, LT3495 . Esto le permitirá ajustar el voltaje sin preocuparse por lo que está haciendo para la estabilidad del regulador.

    
respondido por el Andy

Lea otras preguntas en las etiquetas