Как управлять схемой повышающе-понижающего преобразователя от микроконтроллера?

В последнее время я читаю о повышающих преобразователях постоянного тока, и одна вещь для меня все еще не очень ясна. Большинство микросхем преобразователей, которые я видел, имеют входной контакт контура обратной связи. Например, для LTC3780 требуется делитель напряжения, в типичном приложении он создан с помощью резисторов R1 и R2 (слева):

введите описание изображения здесь

Насколько мне известно, единственный способ настроить такую ​​схему от микроконтроллера — использовать цифровой потенциометр. Проблема в том, что цифровые потенциометры, которые я нашел, либо довольно дороги, либо имеют огромный допуск, например, 20 или 30%.

Есть ли лучший способ регулировки выходного напряжения таких преобразователей? И если нет, то существуют ли другие типы ИС, позволяющие упростить управление с микроконтроллера?

достаточно настроить фб сеть? разве вам также не нужно менять колпачки и индуктор, чтобы они соответствовали (за пределами определенного диапазона)?
Вы ищете широкий диапазон напряжения? Существуют регуляторы цифрового набора, которые можно настроить через i2c. Существуют также микросхемы управления питанием pmics, которые можно использовать для ограничения напряжения и просмотра тока и напряжения.
Вы также можете подумать о разработке собственного микроконтроллера и полностью отказаться от микросхемы.
возможно ли изолировать каскад обратной связи с помощью высокоскоростного буфера, за которым следует суммирующий или дифференциальный усилитель, чтобы позволить MCU с R2R-цепочкой на основе ЦАП или GPIO применять смещение / регулировку напряжения сети обратной связи, чтобы регулировать выходное напряжение в цифровом виде (несмотря на наличие аналогового интерфейса)
R2 и R1 образуют делитель обратной связи для вывода VOSENSE, вы должны взять этот узел и сделать то, о чем я говорил ранее, вставив некоторую аналоговую схему, чтобы обеспечить цифровое смещение через ЦАП.
@kolosy не совсем, колпачки и катушки индуктивности больше зависят от частоты и т. Д. Я мог бы просто пойти на наихудший сценарий (для большинства уравнений он составляет 50% рабочего цикла).
@SomeHardwareGuy Я не уверен, что вы имеете в виду под широким диапазоном, я хотел бы запустить это на входе 12 В с выходным напряжением от нескольких В до 15,5 В. Не могли бы вы назвать одну из таких ИС? Я не был уверен, что искать - я искал синхронный повышающе-понижающий преобразователь с внешними транзисторами.
@pjc50 это был мой первоначальный план, но я изучаю свои варианты
@KyranF Я не уверен, что означают некоторые из этих вещей (например, лестница R2R), но я почитаю об этом больше.
Лестница @PiotrSarnacki R2R предназначена для параллельных выводов ввода-вывода для создания ЦАП. wikipedia/google покажет, как это работает

Ответы (2)

Хотя абсолютное значение сопротивления цифрового потенциометра может варьироваться в пределах 30%, согласование между внутренними резисторами действительно хорошее. Это означает, что для делителя напряжения (а именно, потенциометра) точность деления напряжения довольно хорошая, поскольку коэффициент деления напряжения полностью зависит от соотношения используемых резисторов, а не от их абсолютного значения.

Если ваше выходное напряжение меньше, чем максимальное номинальное напряжение цифрового потенциометра , вы можете просто использовать цифровой потенциометр, чтобы заменить цепь обратной связи без каких-либо фанфар. Большинство цифровых потенциометров могут потреблять только 5,5 В, но некоторые рассчитаны на значительно большее напряжение.

Если ваше выходное напряжение выше, чем максимальное значение цифрового потенциометра, или если вам нужна точная настройка , вы можете объединить цифровой потенциометр с внешними резисторами, чтобы сформировать составной делитель напряжения. Обратите внимание, что это приведет к изменению абсолютного значения цифрового потенциометра. Существуют методы минимизации этой ошибки, описанные здесь .

Если вы хотите полностью отказаться от цифровых потенциометров , вы можете сделать так, чтобы делитель обратной связи также принимал вход от ЦАП, как показано здесь, имея ЦАП. В С Т р л :

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Так как напряжение обратной связи В Ф Б будет регулироваться LTC3780 до 0,8 В, выходное напряжение будет регулироваться до:

В О знак равно ( 1 + р 2 р 1 ) 0,8 − р 2 р 3 ( В С Т р л − 0,8 )

Параметр В С Т р л до 0,8В не вызывает изменения выходного напряжения; увеличение В С Т р л приводит к падению выпуска и уменьшению В С Т р л заставляет его повышаться.

Следует отметить, что независимо от того, что вы делаете, вы должны тщательно оценить регулятор и настроить компоненты ( л , С О U Т , я Т ЧАС сети) для обеспечения стабильности в любых условиях эксплуатации. Если вы сомневаетесь, склоняйтесь к консервативной стороне здесь.

это очень информативный ответ, спасибо! в последнем варианте, какова роль CFF? это для стабилизации выхода? И если да, то какое значение мне выбрать, я полагаю что-то маленькое, как 470n с довольно маленьким R3?
@PiotrSarnacki, С Ф Ф является конденсатором прямой связи. Вы можете выбрать значение, скажем, 1 нФ. Наличие р 3 уменьшает усиление контура, поэтому вы можете захотеть С Ф Ф чтобы коэффициент усиления контура оставался инвариантным относительно коэффициента делителя обратной связи. Тем не менее, вы также можете не хотеть этого. Как уже упоминалось, вам нужно будет тщательно оценить стабильность регулятора... и выбор компонентов может быть длинным вопросом (и ответом) сам по себе. Итак ... вы можете уйти С Ф Ф не заполняется и добавляйте его только в том случае, если вы считаете, что это необходимо.
Игрался со схемой из последнего варианта в LTSpice и либо я ее совсем не понимаю, либо что-то не так делаю. Проблема в том, что насколько я понял по даташиту Vosense - это входной пин. Напряжение Vout управляется схемой понижающего/повышенного напряжения справа (МОП-транзисторы и т. д.), а затем Vosense считывает выходное напряжение, деленное на делитель напряжения, и соответствующим образом регулирует рабочие циклы МОП-транзисторов. Кажется, что в вашей схеме Vout будет подключен к Vout, Vfb к Vosense и Vctrl к uC. Если это правда, я не понимаю, как это будет работать с установкой правильного напряжения на Vosense.
@PiotrSarnacki, вы правы: В О U Т соединяется с В О U Т , В Ф Б соединяется с В О С Е Н С Е , и В С Т р л подключается к цифро-аналоговому преобразователю от микроконтроллера. И, как описано, выходное напряжение будет В О U Т знак равно ( 1 + р 2 р 1 ) 0,8 − р 2 р 3 ( В С Т р л − 0,8 ) . «Если это правда, я не понимаю, как это будет работать при установке правильного напряжения на Vosense». Что ты имеешь в виду?
Итак, я, вероятно, вижу это совершенно неправильно, извините, если это так. В любом случае, поскольку Vosense является входным контактом, он должен разделить Vout с помощью делителя напряжения. Если вы посмотрите на пример в таблице данных, они хотят установить Vout на 12 В, и они выбирают 20 кОм для R1 и 280 кОм для R2. В этом случае: Vosense = R1/(R1+R2) * Vвых. Так для 12В напряжение на Восенсе будет равно 0,8В. Если Vout выше, чем напряжение на Vosense, оно будет выше и т. д. В своем ответе вы рассчитываете Vout на основе Vctrl, а Vfb здесь должно быть «выходом».
@PiotrSarnacki, хотя В О С Е Н С Е является входом, он «обслуживается» до 0,8 В. Вы можете думать о повышающе-понижающем преобразователе как о гигантском мощном операционном усилителе с [внутренним] опорным напряжением 0,8 В, подключенным к его [внутреннему] неинвертирующему входу. Выход преобразователя ( В О U Т ) будет приводиться к тому, что необходимо, чтобы сделать его инвертирующий вход ( В О С Е Н С Е ) равным его неинвертирующему входу, который составляет 0,8 В. Это основная идея всех систем управления. Таким образом, при выполнении расчетов вы можете просто предположить, что, как только преобразователь достигнет установившегося состояния, В О С Е Н С Е будет 0,8В.
Извините, что беспокою вас снова, но я понятия не имею, как заставить это работать в LTSpice, так что, возможно, я что-то упустил. Я в основном взял примерную схему LTC3780 от Linear и добавил R3 и CFF. Независимо от того, какие значения я выбираю, выходное напряжение не работает должным образом. Схема находится здесь, если вы (или кто-либо другой, кто читает это) хочет поиграть с ней: dropbox.com/s/ua4pxbw47x8s730/3780.asc?dl=0 . Я пробовал несколько разных значений R1, R2 и R3. Вот скриншот соответствующей части схемы: cl.ly/image/0b2Z193e2j2T/…

Проще всего использовать цифровой потенциометр, просто используйте его в логометрическом режиме, т.е. как потенциометр, а не реостат. При использовании в качестве потенциометра допуск общего сопротивления применяется к обеим частям детали и поэтому не имеет значения. 6-битный потенциометр должен иметь погрешность менее 0,5 младших разрядов, даже если допуск сопротивления может составлять 20%, и должен стоить менее ~ 1 доллара (по крайней мере, в США).

Альтернативы, такие как добавление усилителей для регулировки опорного сигнала с помощью управления ЦАП, выполнимы, но гораздо сложнее. Вам, вероятно, придется добавить 2 операционных усилителя, чтобы получить правильную настройку и полярность.

Как управлять схемой повышающе-понижающего преобразователя от микроконтроллера?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v