ventajas y desventajas de usar un microcontrolador versus un controlador de conmutación dedicado para una fuente de alimentación de conmutación?

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Intentando construir una fuente de alimentación de corriente constante para un diodo láser aquí. No creo que pueda usar uno que esté listo para usar debido a la gran corriente máxima de 10A y porque la corriente debe ser controlada electrónicamente por PWM.

Por lo tanto, voy a diseñar un convertidor de dólar. ¿Pero no sé si es mejor construir uno basado en un microcontrolador o usar un chip dedicado como el simple conmutador de TI?

Para la gente de software como yo, una solución de microcontrolador será más familiar y tendrá la menor cantidad de componentes, un chip para gobernarlos a todos. He buscado la experiencia de otras personas sobre esto y parece bastante factible de acuerdo con la respuesta de Olin

¿Puedo usar un microcontrolador para controlar el voltaje de salida de una fuente de alimentación conmutada?

El principal inconveniente para mí es que no puedo conducir una MCU directamente desde una fuente de 24 V, por lo que tendré que agregar otro regulador. Pero incluso eso podría ser más simple que usar un chip de conmutación dedicado.

También tengo miedo de la tolerancia a fallos. Una MCU claramente tiene muchos más componentes que pueden fallar. Si el conmutador falla en el estado de encendido, eso puede quemar el diodo láser o, peor aún, iniciar un incendio. Para mitigar eso, estaba pensando en instalar un temporizador de vigilancia, combinado con un fusible para el láser.

------------------- actualización --------------------------- - Mi primer circuito LM5117 usando cable nicrom para pruebas; Potenciómetro para ajustar la frecuencia de conmutación (la tensión de salida depende en gran medida de él)

    
pregunta Yale Zhang

2 respuestas

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Bueno, como mencionó, el microcontrolador tiene una ventaja dominante de la facilidad de uso (debido a la capacidad de programarlo) cuando desea que se comporte como interruptores para componentes específicos de su máquina.

La principal ventaja de tener un microcontrolador es la capacidad de hacer que las cosas condicionales y sean inteligentes en función de cómo el usuario percibe que los datos son suficientes por lo que están tratando de lograr. Con un microcontrolador, puede predecir y realizar el comportamiento en lugar de confiar en el interruptor electrónico para que lo haga por usted y, por lo tanto, realmente podría evitar un error dentro de la máquina.

Algunas desventajas que se me ocurren es el costo o el error de programación. El costo de un microcontrolador puede ser bastante caro. Probablemente pueda hacer su propio circuito a un precio mucho más barato porque los módulos Arduino / Beaglebone / Raspberry Pi pueden ser caros. Programación también puede ser una desventaja. ¿Qué pasa si accidentalmente arruinó su código y luego distribuye el producto a su cliente? La programación también puede demorar más que el análisis de circuito.

    
respondido por el KingDuken
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Los controladores SMPS están, simplemente, diseñados para hacer la conversión SMPS. Tu microcontrolador no lo es. Por ejemplo, el diseño actual del controlador de dos circuitos controlado es común en estos días, pero intentar implementar el CMC con un microcontrolador resultaría peligroso. Tiene estos dos bucles de control que interactúan ... Y, como se señaló, la consecuencia de un error en el firmware es humo y quizás fuego.

Si diseñara esto, definitivamente iría con un interruptor externo sincronizado con el controlador SMPS. Su corriente es demasiado alta para una solución integrada. En lugar de texas simpleswitcher, puedes probar algo como LM5117 de Texas (en realidad una parte lineal). Su herramienta webench le facilita el diseño de los circuitos asociados, incluido el bucle de realimentación.

Puede realizar un control completamente analógico mediante la simple conveniencia de la resistencia + el convertidor PWM a DC y usar un opamp para manipular la retroalimentación SMPS para lograr el nivel actual que desea. 10 amperios es un poco problemático, ya que ya tendría 10W sobre una resistencia sensorial de 100 mR. En este caso, un transformador sensor actual podría ser apropiado. Esencialmente, solo un par de opamps para amplificar la señal de detección actual y utilizar la señal PWM como referencia para crear un bucle de realimentación para ajustar el voltaje de salida. Querrá limitar el ancho de banda opamp para evitar la oscilación, piense en decenas de Hz, no en kiloherz. Por supuesto, es perfectamente posible crear una retroalimentación estable con un mayor ancho de banda, pero requiere un análisis adecuado.

Si no confía en sus habilidades de diseño analógico, puede usar un simple microcontrolador para controlar el circuito de polarización del bucle de retroalimentación y medir el ciclo de trabajo de PWM (o simplemente usar el circuito RC como se sugiere). Esto lo abre a problemas con fallas de software que queman su circuito.

    
respondido por el Barleyman

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