Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

zasilacz na LM2672 sterowany cyfrowo

20 Jan 2013 10:48 1680 7
  • Level 24  
    Potrzebuję wykonać regulator napięcia sterowany cyfrowo. W wyniku radosnej twórczości wymyśliłem to, co poniżej.
    Napięcia zasilania 24VDC zasila mikrokontroler + dodatki oraz przetwornicę LM2672 w wersji ADJ. Przetwornik DAC 12bit z uC podaje napięcie zadane (0-3V3) które jest wzmacniane 7 razy i trafia na wejście nieodwracające drugiego wzmacniacza pracującego w konfiguracji wzmacniacza różnicowego. Na wejście odwracające podawane jest napięcie wyjściowe z przetwornicy. Wyjście wzmacniacza podłączone jest bezpośrednio do pinu feedback przetwornicy.

    Według mojego bladego pojęcia to nie zadziała, ponieważ pierwszy wzmacniacz wewnątrz układu LM2672 oczekuję napięcia w okolicach 1,21V. W moim pomyśle po pierwsze nie ma offsetu, po drugie przy dużej zmianie napięcia, np z 8V na 17V różnica napięcia będzie gigantyczna. Rodzi to wniosek, że pomysł ze wzmacniaczem różnicowym nadaje się do śmietnika.

    Na początku myślałem o komparatorze, ale wydaje mi się, że pin feedback oczekuje sygnału analogowego, a nie cyfrowego.

    Proszę o podpiewiedź, jak się zabrać za to zagadnienie?
    Jaki wzmacniacz zastosować ?

    Z góry wszystkim biorącym udział w dyskusji serdecznie dziękuję.
    Czy Twoje urządzenia IoT są bezpieczne? [Webinar 22.06.2021, g.9.00]. Zarejestruj się za darmo
  • Helpful post
    Level 17  
    Dokładając zewnętrzny wzmacniacz napięcia błędu dokładasz sobie problemów ze stabilnością w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Proponuję inne rozwiązanie, dużo prostsze, acz być może wymagające pomocniczego, ujemnego napięcia zasilania.
    Jeśli napięcie wyjściowe podasz przez rezystor na wejście FB, dołączony do wejścia FB drugi rezystor nie zostanie dołączony do masy (jak w standardowej aplikacji z regulowanym napięciem wyjściowym), lecz do regulowanego źródła napięciowego o zakresie regulacji od +1,2V w kierunku napięć ujemnych, to zmieniając napięcie tego pomocniczego źródła uzyskasz regulację napięcia wyjściowego stabilizatora.
    Pomocnicze źródło, jak zapewne się domyślasz, ma być sterowane z wyjścia ADC procesora.
    Być może wystarczy regulacja w zakresie 0..1,2V, trzeba to policzyć i przeanalizować.
    Inną i niebanalną kwestią jest optymalizacja parametrów dławika dla szerokich zmian napięcia wyjściowego.
  • Level 24  
    A pomożesz mi zrozumieć, jak to się liczy.
    Moje rozumowanie:
    R1 = 2.5k
    R2 = 7.5k
    Z tego dzielnika, czyli 1+R2/R1 wychodzi 4.
    Vref*4 = 1,21*4 = 4,84V.
    To jest napięcie Vout w stosunku do masy.
    W Twoim proponowanym rozwiązaniu masę zastępuję przez DAC, który pracuje powiedzmy pomiędzy 0 a -2,5V.
    W przypadku 0 mam to co wcześniej, czyli 4,84V na wyjściu.
    W przypadku -2,5V jak to policzyć ?
    (1,21+2,5) * 4 = 14,84V ?
    Poprawnie to rozumuję ?
  • Helpful post
    Level 17  
    Może lepiej zacznijmy od początku: jaki jest założony zakres zmian napięcia zasilacza i jaka jest potrzebna dokładność tego napięcia?
  • Level 24  
    Chcę zmieniać napięcie od około 7-8V do 18V. Miłoby było gdyby uzyskać dokładność na poziomie 0.1V, ale 0.2V też jest akceptowalne.
  • Helpful post
    Level 17  
    Zakładając zakres zmian napięcia "pozornej masy" 0..0,6V (po to, by uzyskać tłumienie przez dzielnik najwyżej dwukrotnie większe, niż zalecane w nocie aplikacyjnej), dla R1 przyjętego jako 1,5k, prąd w tym rezystorze będzie się zawierał w granicach 1,21V/1,5k...(1,21V-0,6V)/1,5k, czyli 0,81mA..0,41mA . Pomijając prąd wejścia FB, prąd w R2 będzie miał identyczną wartość, jak w R1. Dla Uwy=18V wyliczony wcześniej prąd wynosi 0,81mA, a spadek napięcia na R2 wynosi 18V-1,21V, czyli R2=(18V-1,21V)/0,81mA=20,7k - przyjmijmy 21k. Dla prądu minimalnego 0,41mA spadek napięcia na R2 wyniesie 21k*0,41mA=8,61V, a napięcie wyjściowe 8,61V+1,21V=9,82V, zatem zakres regulacji jest za mały...
    Jeśli powtórzymy obliczenia dla zakresu zmian napięcia z ADC 0..0,8V, uzyskamy zakres zmian prądu w dzielniku 0,27mA..0,81mA i dla R1=1,5k i R2=21k napięcie wyjściowe 6,9V..18,2V.
    Jeśli potrzebujesz dokładności 0,1V przy nominalnym 18V, to daje błąd dopuszczalny 0,56%, co przy gwarantowanym przez producenta LM2672 1,5% nie wygląda zbyt dobrze, tym bardziej, że pogorszyliśmy dokładność innym stosunkiem R1/R2. Jedyna nadzieja w dodatkowej kompensacji błędu przez mikrosterownik (trzeba mierzyć napięcie wyjściowe), ale kosztem szybkości odpowiedzi na skokową zmianę prądu obciążenia.
    Musisz też dopilnować, by źródło napięcia "masy pozornej" dla R2 było w stanie pobrać prąd wpływający ok. 1mA, przy pomijalnym spadku napięcia. Jeśli napięcie resztkowe będzie istotnie różne od 0V, trzeba będzie jeszcze raz przeliczyć R1 i R2.
    Dobrze też będzie pamiętać o "stanach nieustalonych" mikrosterownika, by do czasu wystartowania programu napięcie ze stabilizatora było pod kontrolą, najlepiej na minimalnym poziomie.

    Dodano po 10 [minuty]:

    Można też przyjąć inną konfigurację, podłączając R2 do masy, a wyjście ADC do wejścia FB przez kolejny rezystor R3. Obliczenia będą podobne, tyle że prąd będzie płynął w trzech gałęziach i trzeba go będzie odpowiednio sumować.
    Ta wersja chyba nawet będzie wygodniejsza w realizacji.

    Dodano po 1 [godziny] 9 [minuty]:

    Przeliczyłem tę drugą wersję. Dla napięcia z ADC w zakresie 0..3,3V i
    R1=20k
    R2=2k
    R3=5,6k
    na wyjściu napięcie będzie w zakresie 5,9V..17,6V.
    Obciążenie wyjścia ADC będzie w zakresie +0,22mA (prąd wpływający) do -0,37mA (prąd wypływający).
  • Helpful post
    Level 33  
    Zastosuj potencjometr cyfrowy DS1267 :) , rozdzielczość 256 bitów pozwoli na regulacje spełniającą Twoje oczekiwania .
  • Level 24  
    O potencjometrze cyfrowym myślałem w pierwszej wersji. Ale ona mają dokładność 20% lub gorszą. No i 8 bit to jednak niewiele.
pcbway logo