Свободные выводы микроконтроллера можно использовать в конструкции источника питания

onsemi MMBTA42 MURA120

Если в системе есть микроконтроллер, почему бы не воспользоваться его преимуществами? Для создания одноваттного источника питания с выходным напряжением –50 В в этой конструкции используется обратная связь, реализованная с помощью микроконтроллера (Рисунок 1). Для замыкания контура обратной связи в базовой инвертирующей топологии преобразователя с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью (SEPIC) в нем задействованы неиспользуемый вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и выход широтно-импульсного модулятора (ШИМ).

Вебинар «Необычное в обычном. Сравнительный анализ современных решений Recom» (27.01.2022)

Оставшиеся неиспользованными выводы микроконтроллера упрощают реализацию этого источника питания с выходным напряжением -50 В, замыкая через себя контур обратной связи инвертирующего преобразователя SEPIC. Простой транслятор уровня обеспечивает положительную полярность напряжения обратной связи для микросхемы процессора.
Рисунок 1. Оставшиеся неиспользованными выводы микроконтроллера упрощают реализацию
этого источника питания с выходным напряжением –50 В, замыкая через себя контур
обратной связи инвертирующего преобразователя SEPIC. Простой транслятор
уровня обеспечивает положительную полярность напряжения обратной связи
для микросхемы процессора.

Заданное отрицательное выходное напряжение схемы регулируется изменением коэффициента заполнения импульсов, управляющих MOSFET Q1. Проблема подачи отрицательного напряжения обратной связи на 12-битный АЦП микроконтроллера, работающий только с положительными синфазными напряжениями, решается с помощью простого преобразователя уровня. N-p-n транзистор Q2 вместе с резисторами R1, R2 и R3 образуют транслятор уровня, преобразующий отрицательное выходное напряжение в пропорциональное положительное напряжение обратной связи для АЦП.

Контур обратной связи в микроконтроллере замыкается простой программной процедурой пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора. Код для управления петлей обратной связи был написан для цифрового сигнального процессора Freescale DSP56827, но его можно адаптировать к любому микроконтроллеру, поддерживающему функцию умножения. Типичный коэффициент усиления интегрирующего звена равен 0.01, а пропорционального – 0.2, но, возможно, для определения оптимальных значений потребуется провести некоторые эксперименты.

Материалы по теме

  1. Datasheet onsemi MMBTA42
  2. Datasheet onsemi MURA120
  3. Datasheet Vishay Si3430

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: -50-V, 1-W Power Supply Harnesses Unused µC Pins

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

47 предложений от 27 поставщиков
Исполнение: SOT23. TRANSISTOR, NPN, SOT-23; Transistor Type:Bipolar; Transistor Polarity:NPN; Voltage, Vceo:300V; Current, Ic Continuous a Max:20mA; Voltage, Vce Sat Max:0.5V; Power...
ЗУМ-СМД
Россия
MMBTA42
0,68 ₽
MMBTA42 PBF
PanJit
0,69 ₽
ICdarom.ru
Россия
MMBTA42
от 1,08 ₽
TradeElectronics
Россия
MMBTA42LSOT-23
Fairchild
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
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Ну наконец-то я увидел полезную инфу!!!. Как раз делаю преобразователь Кука, а тут готовое решение как организовать ОС по напряжению.
  • "Типичный коэффициент усиления интегрирующего звена равен 0.01, а пропорционального – 0.2, но, возможно, для определения оптимальных значений потребуется провести некоторые эксперименты"... в результате которых обнаружится, что подобрать коэффициенты ПИД во всем диапазоне потребляемого тока скорее всего не представляется возможным. Но даже если это вдруг чудом и удастся, тут же выяснится, что стабильность выходного напряжения с применением ОС хуже, чем без оной.
  • Сколько вычислительных ресурсов МК нужно потратить, чтобы с пользой использовать незадействованные выводы?