Кнопки и цифровой потенциометр управляют повышающим преобразователем

Maxim MAX1771 MAX5160

Цифровые потенциометры полезны для формирования аналоговых управляющих напряжений с помощью микроконтроллера. В некоторых приложениях можно заменить микроконтроллер кнопками и упростить конструкцию устройства. В механических кнопках происходит дребезг контактов, и, когда пользователь нажимает на них, они могут размыкаться и замыкаться много раз, прежде чем достигнут стабильного состояния. Управляющие входы цифрового потенциометра не имеют цепей подавления дребезга, а его вход больше/меньше (U/D) не подходит для кнопочного управления. Рисунок 1 демонстрирует способ решения этих проблем и показывает, как использовать цифровой потенциометр для управления повышающим преобразователем.

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

Цифровой потенциометр IC1 и две кнопки S1 и S2 позволяют регулировать выходное напряжение повышающего преобразователя IC2 в диапазоне 10 В.
Рисунок 1. Цифровой потенциометр IC1 и две кнопки S1 и S2 позволяют регулировать выходное
напряжение повышающего преобразователя IC2 в диапазоне 10 В.

Сопротивление между крайними выводами H и L потенциометра MAX5160M (IC1) составляет 100 кОм. Для инкремента позиции движка W нужно нажать и удерживать кнопку S2 на входе U/D, а затем нажать и отпустить кнопку S1, чтобы подать на вход INC одиночный импульс. Аналогично, для декремента позиции движка следует нажать и отпустить кнопку S1 при отпущенной кнопке S2.

Цепь задержки, образованная элементами R1, R2 и C1, подавляет дребезг S1, который в отсутствие этой цепи переключал бы положение движка между VDD и примерно 0 В. При нажатии кнопки S1, конденсатор C1 заряжается через резистор R2, вследствие чего напряжение на входе INC медленно спадает к 0 В, устраняя, тем самым, дребезг контактов. Для того, чтобы кнопка S1 оказала воздействие на вход INC, ее необходимо держать нажатой в течение нескольких миллисекунд – этого требует постоянная времени R1C1.

В этом приложении импульсный преобразователь MAX1771 (IC2) работает как стандартный повышающий преобразователь, увеличивающий входное напряжение 5 В до более высокого положительного выходного напряжения. Для того, чтобы установить на выходе IC2 номинальное напряжение 12 В без цифрового потенциометра, можно использовать формулу (1):

  (1)

Подключение движка IC1 через 10-килоомный резистор R5 к входу обратной связи FB микросхемы IC2 устанавливает уровень напряжения обратной связи. Хотя включение резисторов обратной связи R3, R4 и R5 и цифрового потенциометра IC1 усложняет точный расчет выходного напряжения IC2, можно упростить математические расчеты, вычислив выходные напряжения при крайних положениях движка потенциометра. Таким образом, при установке на движке IC1 0 В R' равно сопротивлению параллельно соединенных R4 и R5, а максимальное выходное напряжение IC2 выражается формулой (2):

  (2)

или VMAX = 16.84 В.

Установив на движке IC1 напряжение 5 В, можно попытаться вычислить минимальное выходное напряжение, суммируя напряжения в узле обратной связи:

  (3)

что упрощается до VMIN = 0.48 В. Однако формула (3) дает неверное значение для VMIN, поскольку выходное напряжение повышающего преобразователя не может быть ниже его входного напряжения. Но можно приблизительно рассчитать VMIN, подставив значение 10 кОм для R5 в формуле (3), что даст VMIN = 4.93 В.

Материалы по теме

  1. Datasheet Maxim MAX1771
  2. Datasheet Maxim MAX5160
  3. Datasheet ON Semiconductor IRF530

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Pushbuttons and digital potentiometer control boost converter

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

50 предложений от 29 поставщиков
CONTROLLER STEP UP DC DC 12V,1771 Voltage Regulator Type Step Up (Boost Voltage Input Max 16.5V Voltage Output Max 12V Output Current Max 2A Voltage...
MAX1771CPA, повыш.DC/DC,Com,PDIP8
88 ₽
PL-1
Россия
MAX1771CSA (12V)
от 140 ₽
Триема
Россия
MAX1771CSA (12V)
240 ₽
MAX1771CPAEPA
Maxim
по запросу
Запись вебинара «Микросхемы для защиты цепей питания: ограничители всплесков напряжения и тока, контроллеры горячей замены, идеальные диоды»
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя