조정 가능한 SMPS를 디지털 방식으로 제어하는 ​​다양한 방법

주변에 콘센트가없는 상황에서 사용할 수 있도록 배터리 전원을 사용하여 조절 가능한 SMPS를 만들고 싶습니다. 따라서이 주제에 대한 추가 정보 나 제안이 필요합니다. 이것을 기본으로하고있는 SMPS 칩은 LM2733 입니다.

전원은 LiPo, 전압 출력 3V ~ 25V, 최대 500mA입니다.

SMPS 칩을 디지털 방식으로 제어 할 수있는 몇 가지 방법이 있습니다. 하나는 SPI 또는 I2C를 통해 MCU로 제어되는 디지털 포트입니다. 1024 스텝 포트는 20mV 스테핑을 제공하는데 이는 충분합니다. 데이터 시트에서 본 것은 포트가 디지털 저항에 대해 최대 5V까지만 올라갈 수 있다는 것입니다. 그러한 디자인에서 제한 요소가 될 수 있습니까? 이 방법은 내가 보는 것에서 가장 간단하고 가장 까다로운 방법으로 보입니다.

다른 방법은 DAC를 사용하는 것이지만 데이터 시트에서 항상 출력 커패시터 앞에 전압 분배기가 있기 때문에 SMPS의 스위칭 속도보다 빠르게 진행해야하는지 확실하지 않습니다. 문제는 피드백 핀이 무엇을보고 싶어하는지 모른다는 것입니다. 인덕터에서 전체 램프 업 및 다운을 원하고이를 기준 전압과 비교하거나 각 사이클의 평균 전압을 찾는가?

{this question} 과 유사 하지만 더 많은 정보 나 토론을 찾고 있습니다.

데이터 시트를 읽은 후에는 추측을 할 것입니다. 칩은 출력이 원하는 레벨에있을 때 FB 핀에서 1.23V를 기대한다. 일반적으로 이것은 저항 분배기로 설정되지만 D / A로 생성하는 것이 너무 큰 문제는 아니라고 생각합니다. 그러나 13.3K 저항이 중요한 것 같으므로 출력 전압에 연결되는 다른 저항을 제거하고 기본적으로 마이크로 컨트롤러 / DAC 콤보로 대체합니다.

내가 생각하는 모든 당신이 그것을 원하는 위치에 출력 전압이 때 DAC의 출력이 1.23V 있는지 확인한다해야한다고. 사실을 유지하려면 DAC의 출력을 저항 분배기로 모방해야합니다. 원하는 출력 전압이있을 때 SMPS의 출력 전압을 FB 핀에서 1.23V를 제공하는 마법 수로 나눕니다.

그러나 DAC를 얼마나 빨리 업데이트해야하는지 질문 할 권리가 있습니다. SMPS의 스위칭 주파수는 600KHz 또는 1.6MHz이지만 이것은 칩의 제어 루프 대역폭이 아닙니다. 나는 데이터 시트에서 그것이 무엇인지에 대해 많이 알지 못하지만 CF를 사용하여 8KHz에서 루트 위치에 0을 넣는 것을 언급합니다. 그래서 야생 추측에 따르면 가능하면 100us마다 10KHz로 DAC를 변경하려고합니다.

피드백 핀은 DC 에러 전압을 예상하고 있으며, 일반적인 물건 (리플, 노이즈 등)이 올라갑니다. 아날로그 전압 루프는 대역폭이 제한되어 있으므로 유용한 정보 만 컨버터의 듀티 사이클을 결정하는 데 사용됩니다.

가장 쉬운 방법은 DAC 출력과 직렬 저항을 사용하여 FB 노드에서 /으로 FB 노드로 전류를 싱킹하거나 소싱하는 것입니다. 주입 저항의 크기에 따라 조정 범위가 결정됩니다. FB 기준 전압은 1.23V이므로 DAC가 해당 기준의 위 아래로 이동할 수있는 한 전압을 위아래로 제어 할 수 있습니다.

이것은 하단 저항을 조정하는 것과 동등한 디지털 기능입니다.

피드백 분배기에 몇 개의 하단 저항을 추가하고 출력 전압을 전환하기 위해 NPN 어레이를 사용하여 그 중 하나를 접지로 전환하는 것은 어떻습니까?

편집 : 일반 GPIO 핀 으로이 작업을 수행 할 수 있어야합니다. 실제로 1.23V (피드백 전압) 이상을 보지 않아야하므로 오픈 컬렉터 / 드레인 스위치로 작동 할 수 있습니다.

당신이 LM2733에 얼마나 헌신했는지 잘 모르겠습니다. 주 피드백 경로와 별도로 출력 전압 제어를 제공하는 칩을 원할 수 있습니다. 예를 들어, LT3495 입니다. 이를 통해 레귤레이터의 안정성에 대해 걱정하지 않고 전압을 조정할 수 있습니다.