switching, un consiglio

ciao!

allora mi sono deciso a provare qualche cosa con gli switching tipo fare un piccolo alimentatore regolabile

vedo che il max724 ha un pin_1 (feedback input) su cui viene impostata una tensione tramite un partitore. Noto che questa tensione dipende (oltre che dal rapporto delle resistenze) anche dalla tensione di uscita bene: è possibile sostituire questo partitore con un DAC? (o eventualmente DAC+OPAMP)

consigli, idee, suggerimenti?

grazie in anticipo!

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ice
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ice ha scritto:

piu' che un DAC mi sa che ti servirebbe un potenziometro elettronico... Ce li ha la maxim anche quelli.

Il pin 1, FB, e' l' ingresso di controreazione dell' ambaradan. E' confrontato con un riferimento di 2.21 V, interno. Il partitore e' calcolato in modo che la tensione in uscita (teorica) dia all' ingresso FB una tensione di 2.21 V. Non ha senso inserire in FB una tensione tramite DAC, qualsiasi valore sotto i 2.21 V porterebbe l' uscita al massimo possibile e qualsiasi valore sopra i 2.21 V porterebbe l' uscita al minimo.

Col potenziometro elettronico sostituisci il partitore e quindi vari effettivamente la VOut.... salvo ovviamente le tolleranze e la dipendenza in temperatura del potenziometro elettronico. Una cosa piu' furba (e precisa) sarebbe quello di abbinare al pot. elettronico una PIC che misura la VOut e corregge il pot. elettronico di conseguenza... e avresti un bell' ali switching variabile digitale. Non e' troppo complicato :-)

Un' ultima cosetta.... il dimensionamento ottimale dell' induttanza ( e delle capacita') di uno switching dipende MOLTO dalla differenza di tensioni in ingresso e uscita, nonche' dalla corrente e dal ripple richiesto. In soldoni :

1) piu' aumenti la IOut piu' devi DIMINUIRE la L e piu' aumenta il ripple (a parita' di condensatori). 2) piu' aumenti la differenza tra Vout e Vin, piu' dovresti AUMENTARE la L, a parita' di ripple e corrente. Traduco : poniti dei limiti precisi, fai una valanga di calcoli con le formule del dataheet, e scegli un compromesso decente. Poi, provi, e ti accorgi che il compromesso non va e lo modifichi a okkio... :-)

Ciao

Max

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Max

ok... ma si alimentano a +5VCC e su un pin qualunque (compresi wipe ed i terminali della resistenza interna regolabile) non possono andarci più di 7V (in genere) per cui non va bene...

ma quindi la tensione di uscita in uno switching deve essere fissa? (scusa la banalità della domanda ma non sono ferrato su questi PSU) perchè se Vout varia e le resistenze del partitore sono fisse come fa a dare sempre 2,21V?

ok

ok... rimane però il dubbio di cui ti dicevo

non ho capito :) appena mi sposto da 2,21 ho max oppure min in uscita... come faccio?

vedo :)

ok

con l'okkiometro, giusto? :)

grazie ciao!

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ice

puoi provare ad usare un DAC connettendo l'uscita del DAC all'ingresso FB e ingresso VREF del DAC all'uscita dell'alimentatore.

problemi:

ti serve un DAC 'moltiplicativo' con uscita in tensione, deve accettare come VREF la massima tensione che vuoi usare, devi farti i conti per vedere all'accensione il DAC su che valore si setta e a che tensione in uscita ottieni temo possa essere il valore massimo !!! la regolazione e' non lineare ma di tipo inverso

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mmm

ok, sarebbe perfetto

che significa moltiplicativo... devo configurarlo come moltiplicatore di tensione? con che fattore?

ora vedo... comq per una 20 di volt penso non ci siano problemi

nel caso aggiungo un mosfet esterno per disconnettere il carico a comando (dal micro)

NON lineare? così non andrebbe bene... mi serve qualkcosa di lineare...

grazie!

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ice

sembra facile .....

sono quei DAC che possiedono un ingresso VREF esterno e al quale si puo' applicare un segnale 'variabile' se leggi le specifiche del DAC e' scritto chiaro chiaro perche' e' un plus molto importante

in pratica quello che fanno e' una moltiplicazione tra un segnale analogico ( VREF ) ed un valore numerico quello scritto nel DAC

azz , sembra piu' dififcile

la puoi sempre linearizzare in SW

altrimenti non l'avrai mai, c'e' poco da fare , anche col potenziometro collegato dal lato basso avresti avuto una caratteristica di tipo 1/x

l'unica maniera semplice per ottenere una variazione lineare e' tenere fisso il partitore di feedback e variare la tensione di riferimento, peccato che con le soluzioni integrate cio' e' impossibile

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mmm

ice ha scritto:

No, no, il partitore lo dimensioni per dividere la tensione di uscita in modo che dia 2.21 V sul FB. Per cambiare tensioni di uscita, vari il partitore. E' per quello che ti dico che ci vuole un pot. elettronico, se vuoi farlo in digitale. Cmq, con pazienza sopraffina e dei cmos puoi costruirti un pot. elettronico con 2 lire e arrivi sui 18 volts... Ciao

Max

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Max

stai pensando ad un mux o ad un cd4066?

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ice

quindi uno switching digitale non viene mai realizzato a partire da un chip tipo max724 e company?

un'altra domanda: ma se uno realizza uno switching da 5A, il trasformatore che dia 5A come fa a non esserci più?

grazie!

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ice

probabilmente no :-) o forse si ??? sono ignorante nel senso che ignoro TANTE cose

magari bisognerebbe cercare gli schemi o aprirne uno

perche' uno switching puo' essere visto come un trasformatore ( paragone molto lontano ) nel senso che a parte il rendimento trasferisce la potenza dall'ingresso ( primario ) alla sua uscita ( secondario )

a questo punto se la tensione d'ingresso e' piu' grande di quella desiderata in uscita preleva una corrente ( media !!! fondamentale ) inferiore a quella d'uscita ( lo step-up e' esattamente l'opposto )

comunque qui lo dico e qui lo nego:

cerca il datasheet del TL494

potrebbe essere MOLTO interessante

e' un integrato molto comune, ne trovi uno in ogni alimentatore per PC vedi se ti piace e poi ne riparliamo

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mmm

ice ha scritto:

mah, il solito partitore a scaletta o rete di resistenze, tipo R-2R, che dir si voglia.... lo puoi fare con un contatore binario o decimale tipo

4017. Col binario risparmi resistenze a gogo'. Devi pero' considerare che con un contatore a 4 bit hai 16 valori, pochi. Con un 8 bit ne hai 256, quindi, per una tensione max diciamo di 16 volt una risoluzione di 16/256 = 0.0625 V che potrebbe andare bene. Ci vogliono circa 16 resistenze nel partitore, e per avere una precisione pari alla risoluzione devi andare su tolleranze strette.

Uhmmmm... tutto 'sto casino mi pare un po' troppo per un ali a tensione variabile xo'. E' vero che guardando l' ali pubblicato da Futura Elettronica, con controllo digitale, i casini erano notevoli...

Era buono il consiglio di un DAC con l' ingresso connesso alla tensione di uscita (con un eventuale partitore). Facciamo 2 conti, supponendo una tensione in uscita di....datasheet del max724.... da 2.5 a 36 Volt. Vediamo un DAC che ho a portata di zampa, diciamo il MCP4921 della microchip, ottimo aggeggio. L' ali max e' di 5 volt, quindi siamo limitati a 5 volt in input. Per ottenera la max escursione del max724, devi inserire un partitore che da 36 volt scenda a 5 volt accettabili dal MCP4921. Per esempio con

2 resistenze da 6.2K e 1 K. Dovendo uscire con una tensione di controllo pari a 2.21 v dal DAC, la minima tensione che puoi ottenere in uscita dal tuo ali e' di 15,912 volt, col DAC al massimo. Un' escursione limitata e x di piu' inversa rispetto al valore del DAC, nel senso che quando questo aumenta quella diminuisce.

Pero' pero'... mentre scrivo mi viene in mente una cosa. La tensione di FB del MAX724 e' bassa, 2.21 V, quindi bene nei margini delle resistenze variabili digitali. Scegliamone una che sia maneggevole (saldabile senza smd, visto che mi par di capire che smd non ne vuoi :-) ) Il DS1803-010, per esempio. Potenziometro variabile a 256 passi. NON lo puoi utilizzare come potenziometro, visto che cosi' avresti il limite dei 5 volt, ma lo usi come resistenza variabile, nel ramo di uscita del partitore. Essendo variabile da 10 KOhm a 0, vediamo che resistenza al lato alto ti serve; consideriamo la minima tensione in uscita di 2.5 volt, che deve essere portata a 2.21, con il variabile al max, ovvero 10.000 Ohm : 2.5 / (Rx + 10.000) * 10.000 = 2.21 Risolvendo, 1312 Ohm.

Ricapitolo, fai un partitore con una resistenza da 1312 Ohm e il potenziometro digitale da 0 a 10 KOhm. Quando il potenziometro e' al max, ottieni in uscita la minima tensione dall' alimentatore; per vedere che valore devi avere per la massima tensione in uscita, ricalcoliamo :

36V/(1312 + X) * X = 2.21V Risolvendo, X = 85 Ohm (se non ho fatto ca@@ate Quindi, quando il pot. ha un valore di 85 Ohm, la tensione in uscita e' il tuo max di 36 Volt.

Tutto bello e funzionante, pero' tieni presente 2 cose :

1 - Il DS1803-10 ha un' interfaccia digitale One-Wire, quindi lo devi pilotare con un controller, ad esempio, PIC 2 - Il comportamento potenziometro/valore in uscita NON e' lineare, e e' pure inverso. Quindi il tuo programmino nella PIC deve, in base alla tensione che vuoi in uscita, calcolarsi il valore da scrivere nel potenziometro.

Se provi il tutto fammi sapere, e' un' applicazione abbastanza interessante di parecchi chips ! :-)

Ciao

Max

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Max

ice ha scritto:

OKKIO ! Se dallo switch vuoi ottenere una tensione variabile fino a 36 V e 5A, eccome se c'e' il trafo da 5 A !!! La corrente del trafo la calcoli cosi', salvo le perdite :

It = Iout * Vout / Vt

Ove It e' la corrente nel trafo, Vout e' la tensione in uscita e Vt e' la tensione al trafo. Se hai per esempio Vt = 40 volt, Vout = 5 volt e Iout = 5A, ottieni It =

5 * 5 / 40 = 0.625 Ampere. Se pero' vuoi ottenere i 36 Volt a 5 Ampere in uscita, hai : It = 5 * 36 / 40 = 4.5 Ampere

Questo sempre in condizioni di rendimento del 100%, fai conto che in pratica vai dal 60 all' 80-90 % max.

Ciao

Max

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Max

da subito grazie per la precisione della risposta!

ok

ok

ok

ok

Scegliamone una che sia maneggevole (saldabile senza

perchè no smd? non l'ho mai detto :) per essere in casi estremi ho usato anche TQFP-64, no problem

esatto!

molto bene

forse mi orienterò su uno I2C perchè l'I2C lo conosco bene, cmq il discorso non cambia ed il micro è certamente previsto

ok, una mappatura tabellare con tutti i risultati pronti per avere il massimo di velocità... butterò via un po' di flash ma non dovrebbe essere un problema

in generale prima di fare qualsiasi cosa... ricerco, chiedo, mi faccio venire i dubbi, ci studio sopra, trovo i componenti e le riserve, eventuali equivalenti economici, poi PROCEDO

di sicuro quando realizzerò questo progettino ti farò sapere!

posso chiederti se hai suggerimenti per il PCB? quelche linea guida fondamentale per evitare problemi dovuti al fatto che gli switching lavorano ad alta frequenza?

un'altra domandina, se puoi... anche negli switching per sapere la corrente erogata istantanea si procede con uno shunt-serie all'uscita + op_amp differenziale?

ti ringrazio molto per la tua disponibilità

-ice-

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ice

ok

ok

e il prblema del ripple come lo si gestisce? non dovrò usare ancora 30000uF di elettrolitici?

cioè mi siepgo: in un lineare in genere faccio trasfo --> ponte --> grosso elettrolitico --> lineare allora il mio trasfo da +24VAC su 8A mentre a vuoto da 27,4VAC (un conto approssimativo mi dice che il load regulation è del 14%)

per cui:

  • load=150mA, T=100°C ho una Vf=0,45*2=0,9V ottengo 27,3*sqrt(2)-Vf=37,7V (V_MAX)

  • load=8A, T=100°C ho una Vf=1*2=2V ottengo 24*sqrt(2)-Vf=31,9V (questa tensione è pulsante con f=100Hz) usando un 10mF (milli-farad) ho Vripple=8V e quindi la V_MIN è 31,9-8=23,9V

la V_MAX non da problemi dal momento che il chip regge fino a 40V poi nel micro dovrei limitare la tensione di uscita a circa 23V in modo da non avere cali di tensione in funzione del carico quando la Vout si avvicina a Vin

quindi la mia conclusione è che se voglio avere in uscita tensioni alte devo metterci un elettrolitico grosso, per abbattere il ripple... proprio come succede per un lineare è giusto il ragionamento?

Questo sempre in condizioni di rendimento del 100%, fai conto che in

quindi dovrei maggioare 4,5A di un 40% se ne datasheet dice che 60% è il rendimento minimo?

grazie

-ice-

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ice

ice ha scritto:

mah, suppongo di si, non mi son mai posto il problema... il mio ali da laboratorio e' un cinese da 39 euri, e dubito che sia switchng :-)

Per i PCB, nei datasheets ci sono le raccomandazioni... comunque, specie su frequenze elevate, devi fare i collegamenti dove passa il grosso della corrente MOLTO CORTI. Nel DDS di cui ti parlavo ho inserito un ali switching (a tensione fissa) che lavora sui 256 KHz, e li gli smd sono praticamente d' obbligo.

Ciao

Max

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Max

ice ha scritto:

un sacco di domande, e io non sono cosi' ferrato sugli ali switch... Mi son documentato un po', ma nulla piu'.

Per il discorso rendimenti, ovviamente devi aumentare la corrente del trafo in proporzione. Quindi, se ti servono 5A e il rendimento e' del

60%, devi fare 5/0.6 A.

Per il ripple, il discorso e' MOLTO piu' incasinato negli switching. Per prima cosa, dipende dal tipo di converter, Buck, Buck-Boost, Boost, e poi ce ne sono altri piu' 'evoluti'. In un buck normale e' MOLTO importante anche il ripple in ingresso, anzi, e' quello delicato. E dipende MOLTO dalle caratteristiche dell' elettrolitico in ingresso. In particolar modo, da ESR e ESL. Oltretutto deve avere caratteristiche di lavorare con grosse correnti impulsive... Se guardi nei datasheets di Maxim e OnSemi ci sono dettagli. Il ripple in uscita, poi, dipende da L (piu' aumenta e piu' illo diminuisce), da C e soprattutto dall' ESR e ESL del condensatore in uscita..... E dalla lunghezza delle piste nelle alte frequenze.

Un consiglio... prova !

Ciao

Max

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Max

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