एक समायोज्य SMPS को डिजिटल रूप से नियंत्रित करने के विभिन्न तरीके

Question

मैं उन स्थितियों में उपयोग के लिए एक बैटरी संचालित, समायोज्य एसएमपीएस बनाना चाहता हूं जब मेरे पास आउटलेट नहीं हो सकता है, इसलिए मैं इस विषय के बारे में कुछ और जानकारी या सुझाव चाहूंगा। मैं जिस SMPS चिप को बंद कर रहा हूं, वह LM2733 है ।

बिजली का स्रोत LiPo, वोल्टेज आउटपुट 3V से 25V और अधिकतम 500mA होगा।

कुछ तरीके हैं जो मुझे लगता है कि मैं एक SMPS चिप को डिजिटल रूप से नियंत्रित कर सकता हूं: एक एक डिजिटल पॉट है जिसे SPI या I2C के माध्यम से MCU के साथ नियंत्रित किया जाता है। एक 1024 स्टेप पॉट मुझे 20mV स्टेपिंग देगा, जो कि पर्याप्त से अधिक है। मैंने डेटशीट में जो देखा वह यह है कि बर्तन केवल डिजिटल प्रतिरोधक के लिए 5V तक जाने में सक्षम हैं। क्या ऐसा डिजाइन में सीमित कारक होगा? यह तरीका मुझे जो दिखता है उससे सबसे सरल और सबसे कम मांग वाला तरीका लगता है।

डीएसी का उपयोग करने का एक और तरीका होगा, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि एसएमपीएस की स्विचिंग गति की तुलना में तेजी से जाने की आवश्यकता होगी, क्योंकि डेटा शीट में मैं हमेशा आउटपुट कैपेसिटर से पहले वोल्टेज डिवाइडर को देखता हूं। समस्या यह है कि मुझे नहीं पता कि फीडबैक पिन क्या देखना चाहता है। क्या यह पूरे रैंप को प्रारंभ करनेवाला से ऊपर और नीचे चाहता है और इसे संदर्भ वोल्टेज से तुलना करता है, या क्या यह प्रत्येक चक्र के औसत वोल्टेज को खोजता है?

मुझे पता है कि यह {इस प्रश्न} के समान है , लेकिन मैं कुछ और जानकारी या चर्चा की तलाश में हूं।

Comments

मैंने कहीं एक परियोजना देखी, जहां किसी ने एक समर्पित चिप के स्थान पर एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ एक एसएमपीएस लागू किया। यदि आप इसके लिए तैयार थे तो परिणाम पूरी तरह से सॉफ्टवेयर में समायोज्य होगा।

— joeforker

Answer 1

डेटशीट पढ़ने के बाद मैं एक अनुमान लगाने जा रहा हूं। वांछित स्तर पर आउटपुट होने पर चिप को एफबी पिन पर 1.23V की उम्मीद है। आमतौर पर यह एक प्रतिरोधक विभक्त द्वारा निर्धारित किया जाता है, लेकिन मुझे नहीं लगता कि इसे डी / ए के साथ उत्पन्न करने के लिए बहुत अधिक समस्या होगी। हालाँकि, 13.3K अवरोधक महत्वपूर्ण प्रतीत होता है, इसलिए मैं वहां से निकल जाऊंगा लेकिन अन्य अवरोधक को हटा दूंगा जो आउटपुट वोल्टेज से जोड़ता है और मूल रूप से इसे आपके माइक्रोकंट्रोलर / डीएसी कॉम्बो से बदल देता है।

मुझे लगता है कि आप सभी को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि आउटपुट वोल्टेज जहां आप चाहते हैं, वहां DAC का आउटपुट 1.23V है। चीजों को यथार्थवादी बनाए रखने के लिए, आप शायद DAC के आउटपुट को एक प्रतिरोधक विभक्त बनाना चाहते हैं - SMPS के आउटपुट वोल्टेज को एक जादुई संख्या से विभाजित करें जो आपको वांछित आउटपुट वोल्टेज होने पर FB पिन पर 1.23V देता है।

हालाँकि आपको यह सवाल करना सही है कि आपको DAC को कितनी जल्दी अपडेट करना है। जबकि SMPS की स्विचिंग आवृत्ति या तो 600KHz या 1.6MHz है, यह चिप में कंट्रोल लूप की बैंडविड्थ नहीं है। मैं डेटाशीट में बहुत कुछ नहीं देख रहा हूँ कि यह क्या है, लेकिन यह सीएफ का उपयोग करते हुए 8,Hz में रूट-लोको में शून्य डालने का उल्लेख करता है। तो जंगली-अनुमान से मैं कह सकता हूँ कि यदि संभव हो तो 10 DHz पर अपने DAC को बदलने का प्रयास करें।

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फीडबैक रेसिस्टर्स को पहले डालें और DAC आउटपुट के अनुरूप श्रृंखला रेसिस्टर को रूट करें (लेकिन आबाद न करें)। वांछित / स्थिर राज्य प्रतिक्रिया वोल्टेज को मापा। फिर प्रतिक्रिया प्रतिरोधों को हटा दें और एक 0 ओम के साथ श्रृंखला डीएसी प्रतिरोधक को पॉप्युलेट करें, मापा वोल्टेज के बराबर डीएसी वोल्टेज की स्थापना करें। आउटपुट वोल्टेज को बदलने के लिए, DAC वोल्टेज को केवल उस बदलाव के अनुसार जोड़ें या घटाएं जिसे आप देखना चाहते हैं।

— जोएल बी

यह विचार अच्छा नहीं है। एफबी पिन वोल्टेज ठीक 1.23 वी नहीं होगा, और एक अच्छा मौका है कि आप इसे स्थिर नहीं रख पाएंगे। एक डिजिटल पॉट इस एप्लिकेशन के लिए एक बेहतर विकल्प है।

— केविन वर्मियर

उसने पूछा, मैंने जवाब दिया। मैं आपसे असहमत नहीं हूँ - यह व्यवहारिक रूप से ऐसा करने के लिए काम का एक उचित बिट होगा, लेकिन मैं सैद्धांतिक रूप से किसी भी प्रमुख मुद्दों को नहीं देखता हूं। एकमात्र अड़चन यह है कि वे एसएमपीएस में फीडबैक कंट्रोल सिस्टम कैसे लागू करते हैं। यह सुनिश्चित करने के बिना कि इसकी बैंडविड्थ, लाभ आदि क्या है, मुझे लगता है कि यह ऐसा करने के लिए सीधा नहीं होगा।

— एंग्रीईई

इंजीनियरिंग पर बात हो रही है। आप SMPS के संपूर्ण लाभ को डिजिटल रूप से लागू नहीं करना चाहते हैं। आप सिर्फ डिजिटल सर्किट से इसे थोड़ा प्रभावित या प्रभावित करना चाहते हैं। DAC और अतिरिक्त अवरोधक का उपयोग करना सबसे आसान तरीका है। आप SMPS को स्थिर स्थिति में सेट कर रहे हैं, और ऑफ़सेट को लागू करने के लिए अतिरिक्त अवरोधक जोड़ें। आप गणना कर सकते हैं कि वोल्टेज सभी 3 प्रतिरोधों में कैसे विभाजित होगा, और आउटपुट वोल्टेज पर कितना प्रभाव पड़ता है। सुपरपोज़िशन के साथ कुछ गणित करें ... या अनुकरण करें।

— हंस

Answer 2

फीडबैक पिन डीसी त्रुटि वोल्टेज की उम्मीद कर रहा है, उस पर कुछ सामान्य सामान (लहर, शोर, आदि) के साथ। एनालॉग वोल्टेज लूप बैंडविड्थ-सीमित है ताकि कनवर्टर के कर्तव्य चक्र को निर्धारित करने के लिए केवल उपयोगी जानकारी का उपयोग किया जाए।

सबसे आसान तरीका यह है कि डीएसी आउटपुट और सीरीज़ रेसिस्टर का उपयोग एफबी नोड में / से बाहर की वर्तमान मात्रा को सिंक या सोर्स करने के लिए करें। इंजेक्शन रोकनेवाला का आकार समायोजन रेंज निर्धारित करेगा। एफबी संदर्भ वोल्टेज 1.23 वी है, इसलिए जब तक डीएसी उस संदर्भ से ऊपर और नीचे जा सकता है, आप वोल्टेज को ऊपर और नीचे दोनों को नियंत्रित कर सकते हैं।

यह नीचे अवरोधक समायोज्य होने के डिजिटल समकक्ष है।

Answer 3

फीडबैक विभक्त में कई नीचे प्रतिरोधों को जोड़ने और आउटपुट वोल्टेज को स्विच करने के लिए उनमें से एक (या कई बार एक) को एनपीएन सरणी के साथ जमीन पर स्विच करने के बारे में क्या?

संपादित करें: आपको केवल सामान्य GPIO पिन के साथ ऐसा करने में सक्षम होना चाहिए क्योंकि उन्हें वास्तव में 1.23V (फीडबैक वोल्टेज) से अधिक नहीं देखना चाहिए, ताकि वे खुले कलेक्टर / नाली स्विच के रूप में काम कर सकें।

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पुनश्च। यदि मुझे मेरा स्पष्टीकरण पर्याप्त स्पष्ट नहीं है, लेकिन मैं एक योजनाबद्ध आकर्षित करूंगा, लेकिन मैंने अभी भी HTML5 योजनाबद्ध कैप्चर टूल को समाप्त नहीं किया है। ;] कृपया मुझे एक टिप्पणी छोड़ दो अगर आपको लगता है कि एक योजनाबद्ध यहाँ मदद करेगा।

— जेपीसी

Answer 4

मुझे यकीन नहीं है कि आप LM2733 के लिए कितने प्रतिबद्ध हैं। आप मुख्य फीडबैक पथ से अलग आउटपुट वोल्टेज नियंत्रण प्रदान करने वाली चिप की तलाश कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, LT3495 । यह आपको वोल्टेज को समायोजित करेगा कि आप इस बात की चिंता किए बिना कि आप नियामक की स्थिरता के लिए क्या कर रहे हैं।