Différentes façons de contrôler numériquement un SMPS réglable

Je souhaite créer un SMPS alimenté par batterie et réglable pour une utilisation dans des situations où je ne peux pas avoir de prise de courant près de moi, donc je voudrais plus d'informations ou de suggestions à ce sujet. La puce SMPS sur laquelle je me base est un LM2733 .

La source d'alimentation serait un LiPo, une tension de sortie de 3 V à 25 V et au plus 500 mA.

Il y a plusieurs façons dont je pense que je peux contrôler une puce SMPS numériquement: l'une est un pot numérique contrôlé avec un MCU via SPI ou I2C. Un pot de 1024 pas me donnerait un pas de 20mV, ce qui est plus que suffisant. Ce que j'ai vu dans les fiches techniques, c'est que les pots ne peuvent monter que jusqu'à 5V pour la résistance numérique. Serait-ce un facteur limitant dans une telle conception? Cette voie semble la façon la plus simple et la moins exigeante de ce que je vois.

Une autre façon serait d'utiliser un DAC, mais je ne suis pas sûr qu'il devrait aller plus vite que la vitesse de commutation du SMPS, car dans les fiches techniques, je vois toujours les diviseurs de tension avant le condensateur de sortie. Le problème est que je ne sais pas ce que la broche de rétroaction veut voir. Veut-il toute la montée et la descente de l'inductance et la compare-t-il à la tension de référence, ou trouve-t-il simplement la tension moyenne de chaque cycle?

Je sais que cela ressemble à {cette question} , mais je recherche plus d'informations ou de discussions.

Après avoir lu la fiche technique, je vais tenter une supposition. La puce attend 1,23 V sur la broche FB lorsque la sortie est au niveau souhaité. Habituellement, cela est réglé par un diviseur résistif, mais je ne pense pas que ce sera trop difficile de le générer avec un D / A. Cependant, la résistance de 13,3 K semble être importante, donc je laisserais cela mais retirer l'autre résistance qui se connecte à la tension de sortie et la remplacer essentiellement par votre combo microcontrôleur / DAC.

Je pense que tout ce que vous devez faire est de vous assurer que la sortie du DAC est de 1,23 V lorsque la tension de sortie est là où vous le souhaitez. Pour garder les choses réalistes Vous voudrez probablement faire en sorte que la sortie du DAC imite un diviseur résistif - divisez simplement la tension de sortie du SMPS par un nombre magique qui vous donne 1,23 V à la broche FB lorsque vous avez la tension de sortie souhaitée.

Vous avez cependant raison de vous demander à quelle vitesse vous devez mettre à jour le DAC. Bien que la fréquence de commutation du SMPS soit soit 600KHz soit 1,6MHz ce n'est PAS la bande passante de la boucle de contrôle dans la puce. Je ne vois pas grand-chose dans la fiche technique de ce que c'est, mais il mentionne l'utilisation de CF pour mettre un zéro dans le locus racine à 8 KHz. Donc, par pure conjecture, je dirais que vous devriez changer votre DAC à 10 KHz - tous les 100us si possible.

La broche de rétroaction s'attend à une tension d'erreur CC, avec des éléments habituels (ondulation, bruit, etc.). La boucle de tension analogique est limitée en largeur de bande de sorte que seules les informations utiles sont utilisées pour déterminer le rapport cyclique du convertisseur.

Le moyen le plus simple consiste à utiliser une sortie DAC et une résistance série pour absorber ou générer une quantité de courant sortant / entrant dans le nœud FB. La taille de la résistance d'injection déterminera la plage de réglage. La tension de référence du FB est de 1,23 V, donc tant que le DAC peut aller au-dessus et en dessous de cette référence, vous pouvez contrôler la tension à la fois vers le haut et vers le bas.

C'est l'équivalent numérique d'avoir la résistance inférieure réglable.

Que diriez-vous d'ajouter plusieurs résistances inférieures au diviseur de rétroaction et de commuter l'une d'entre elles (ou plusieurs à la fois) à la terre avec un réseau NPN pour commuter la tension de sortie?

EDIT: Vous devriez pouvoir le faire avec uniquement des broches GPIO normales car elles ne devraient vraiment pas voir plus de 1,23 V (la tension de rétroaction) afin qu'elles puissent fonctionner comme des commutateurs à collecteur ouvert / drain.

Je ne sais pas à quel point vous êtes attaché au LM2733. Vous voudrez peut-être rechercher une puce qui fournit un contrôle de la tension de sortie distinct du chemin de rétroaction principal. Par exemple, LT3495 . Cela vous permettra d'ajuster la tension sans vous soucier de ce que vous faites pour la stabilité du régulateur.