¿El control digital CC / CV aumenta el chip / módulo DCDC?

Hay muchos requisitos en esta pregunta:

1) Precio estimado < 30 $ por módulo
2) Soporte CC / CV
3) Control digital
4) entrada de 48V
5) Salida de 90V
6) 700mA actual
7) Módulo (no IC)

Probablemente no vas a encontrar algo que cumpla con todos esos requisitos, lo ideal sería que existiera. Un buen diseñador de sistemas creará una lista de requisitos, pero luego verifique que la lista de requisitos sea posible. Si no es posible, entonces la lista debe ser revisada con una prioridad adjunta a cada requisito. Solo pude encontrar diseños que cumplieran con 5 de los requisitos, pero no con todos los 7. Esto sugiere que la lista de requisitos debe revisarse.

Si elimino el requisito número 1) y 2) esto se encuentra: 36IBX15-50-0G Hay menos de 5 módulos en digikey que cumplen con todos los requisitos y ninguno de ellos es controlable y todos son caros, esto sugiere que si lo desea un módulo que estará inmediatamente fuera del presupuesto si realiza un pedido a proveedores norteamericanos.

Esta serie LDH-45 de Mean Well se puede obtener por aproximadamente $ 10 y tiene control regulable y control analógico PWM, sin embargo no cumple con el requisito 4) porque tiene una entrada máxima de 32 V, en este caso, probablemente sería Es más barato cambiar a un módulo como este y obtener una nueva fuente de alimentación. Tampoco hace CC / CV, pero tiene control de PWM que lo hace digitalmente controlable, por lo que el requisito 2) también está excluido.

Sieliminoelrequisito7)y5)obtengoel LT3956 . Con la ingeniería por lo general, el tiempo y el costo se intercambian. Hay otros circuitos integrados que lo harían Si tuviera tiempo, use una opción como esta y realice un diseño de PCB. PCB web toma la mayor parte de la confusión del diseño de PCB. (ya tienen la mayoría de las existencias de Digikey en la biblioteca web de PCB, lo que significa que no tiene que realizar un seguimiento de las piezas ni dibujar huellas el 98% del tiempo, genera un bom y puede solicitar el PCB automáticamente). problema, entonces este sería el camino a seguir. Sin embargo, no hay búsqueda de IC en digikey que aumentará a más de 80V. Sí, es más complejo, pero si tiene alguna inteligencia, implementar un diseño a partir de un buen esquema de hoja de datos será bastante fácil. Si recorres esta ruta, crea uno o dos (incluso puedes tenerlos ensamblados) para asegurarte de que funcione y luego haz un 10.

Hay demasiados requisitos para este proyecto, puede cambiar algunos de ellos. La sincronización del requisito de entrada de 48 V le daría más flexibilidad para elegir módulos que podrían tener una opción digital. Si divide su requisito de 90 V y divide su cadena de LED por la mitad, también podría abrir más módulos como buenos candidatos. Si va por el precio, entonces lance su propio PCB, esto también le dará más flexibilidad.

Sí. Lo que quieres se llama un microcontrolador . En serio.

Hay familias enteras de micros que están orientados a cambiar el control de la fuente de alimentación. Eche un vistazo a las partes de "control de motor y conversión de potencia" de la serie dsPIC de Microchip, por ejemplo. Estos micros tienen una base de tiempo, convertidores A / D rápidos y generadores de salida PWM todos incorporados. Usted quiere aumentar 48 V a 90 V a 700 mA. Eso realmente no es tan difícil.

Por ejemplo, puede ejecutar A / D y PWM sincronizados juntos a 100 kHz. Eso significa que cada 10 µs obtiene una nueva lectura A / D del voltaje de salida, luego decide qué longitud de pulso se producirá para el próximo período de PWM.

Un simple esquema de pulso a pedido podría ser lo suficientemente bueno. Puede configurarlo sin sobrecarga de firmware una vez que esté en funcionamiento. He hecho exactamente eso varias veces en productos comerciales reales para crear varios voltajes de suministro auxiliar. Puede obtener micros que tienen comparadores analógicos internos y generadores PWM con entradas de falla. La salida del comparador se puede configurar para deshabilitar el flujo de pulsos de PWM cuando el voltaje externo es demasiado alto. Esto regula automáticamente el voltaje de salida.

Ya que desea controlar los LED, puede usar este esquema con retroalimentación de corriente en lugar de retroalimentación de voltaje. Cuando el voltaje a través de una resistencia de detección de corriente del lado bajo llega al nivel de umbral, el comparador se dispara y apaga el generador de PWM. Hay micros con referencias de voltaje interno que pueden vincularse internamente a una de las entradas del comparador. Unos 100 mV para una resistencia de detección de corriente no es mucho en comparación con 90 V.

Si el esquema de pulso a pedido es lo suficientemente bueno, entonces todo lo que necesita es incluso el pequeño y barato PIC 10F204. Tiene un comparador analógico y una referencia de 600 mV incorporada. Cuando la salida de la resistencia de detección está por debajo del umbral de 600 mV, usted pulsa, luego regresa y mira la salida del comparador nuevamente.

Esto es exactamente cómo funciona mi KnurdLight . Controla la corriente a través de una cadena de LED. En este caso, la cadena de LED necesita aproximadamente 13 V a 20 mA. Sin embargo, el código en el PIC sería el mismo.

Lo que sugeriría es utilizar un controlador de impulso controlado actual como el LM5022 para cada canal.

Necesitaría medir la corriente de salida con el ADC de su microcontrolador, que se puede hacer fácilmente usando una resistencia de detección más un op-amp. Puede medir el voltaje de salida con un simple divisor resistivo más un capacitor.

Para controlar la corriente del LED, el microcontrolador debe generar una señal de referencia para el controlador IC de refuerzo a través de un DAC o un temporizador / LPF. Necesitaría implementar un bucle de control simple en la unidad de control de datos que ajuste la señal de corriente de referencia en función de la corriente / voltaje medido. Un controlador integral simple estaría bien.

Para 'hackear' el IC del controlador actual, debe enrutar el voltaje de referencia de la unidad uC directamente al pin COMP del IC. Por ejemplo, puede ver en el diagrama de bloques a continuación, el pin COMP está conectado directamente a la salida del amplificador de error para el LM5022. Para este chip en particular, la salida del amplificador de error es un colector abierto, lo que significa que el amplificador de error a bordo se puede desactivar conectando el pin FB a tierra. El pin FB no interferirá con la salida del microcontrolador.

Obviamente, necesitarías algún tipo de circuito mux analógico si tu microcontrolador no tiene suficientes entradas ADC o salidas DAC.

Podría usar LT3756 como controlador, toma entrada PWM por lo que es un chip IWC PWM como PCA9685 le ofrece 12 canales de PWM ... También puede controlar el controlador en modo analógico si lo desea .

Hay una tonelada de cargadores de baterías programables digitalmente I2C que se usan en las placas base de las computadoras portátiles que te permitirán controlar el voltaje y la corriente. Por ejemplo, ISL9237 .

También puede obtener los controladores de PWM híbridos de Microchip y hacer un toque de PIC programación. Tienen todos los circuitos de accionamiento analógico + requeridos internos a la pieza. De esa manera, se podría pasar por alto la interfaz I2C y utilizar el PIC para hacer otras cosas mientras se está regulando. Por ejemplo, echa un vistazo a la MCP19123 .