Diferentes maneiras de controlar digitalmente um SMPS ajustável

Desejo criar um SMPS ajustável, alimentado por bateria, para uso em situações em que não posso ter uma tomada perto de mim. Gostaria de obter mais informações ou sugestões sobre este tópico. O chip SMPS em que estou baseando isso é um LM2733 .

A fonte de energia seria um LiPo, saída de tensão de 3V a 25V e no máximo 500mA.

Acho que há algumas maneiras de controlar um chip SMPS digitalmente: um é um pote digital controlado com um MCU via SPI ou I2C. Um pote de 1024 passos me daria 20mV, o que é mais do que suficiente. O que eu vi nas planilhas de dados é que os potenciômetros só conseguem subir até 5V para o resistor digital. Isso seria um fator limitante para esse projeto? Esse caminho parece o caminho mais simples e menos exigente do que vejo.

Outra maneira seria usar um DAC, mas não tenho certeza se precisaria ir mais rápido que a velocidade de comutação do SMPS, porque nas folhas de dados sempre vejo os divisores de tensão antes do capacitor de saída. O problema é que eu não sei o que o pino de feedback deseja ver. Deseja que toda a rampa suba e desça do indutor e compare-a com a tensão de referência, ou apenas encontra a tensão média de cada ciclo?

Sei que é semelhante a {this question} , mas estou procurando mais informações ou discussões.

Depois de ler a folha de dados, vou arriscar um palpite. O chip espera 1,23V no pino FB quando a saída estiver no nível desejado. Geralmente, isso é definido por um divisor resistivo, mas não acho que seja um problema muito grande gerá-lo com um D / A. No entanto, o resistor de 13,3 K parece ser importante, então deixo lá, mas retiro o outro resistor que se conecta à tensão de saída e basicamente o substitui pelo seu conjunto de microcontrolador / DAC.

Eu acho que tudo que você precisa fazer é garantir que a saída do DAC seja 1,23V quando a tensão de saída estiver onde você deseja. Para manter as coisas realistas Você provavelmente desejará fazer com que a saída do DAC imite um divisor resistivo - apenas divida a tensão de saída do SMPS por um número mágico que fornece 1,23V no pino FB quando você tiver a tensão de saída desejada.

No entanto, você está certo em questionar a rapidez com que atualiza o DAC. Enquanto a frequência de comutação do SMPS é de 600 KHz ou 1,6 MHz, essa NÃO é a largura de banda do loop de controle no chip. Não vejo muito na folha de dados sobre o que é, mas menciona o uso de CF para colocar um zero no locus raiz em 8KHz. Então, por suposição, eu diria que tente alterar seu DAC a 10KHz - a cada 100us, se possível.

O pino de feedback está esperando uma tensão de erro CC, com algumas coisas comuns (ondulação, ruído etc.). O loop de tensão analógica é limitado por largura de banda, de modo que apenas informações úteis são usadas para determinar o ciclo de trabalho do conversor.

A maneira mais fácil é usar uma saída DAC e um resistor em série para afundar ou extrair quantidade de corrente de / para o nó FB. O tamanho do resistor de injeção determinará a faixa de ajuste. A tensão de referência do FB é de 1,23V, portanto, desde que o DAC possa ir acima e abaixo dessa referência, você pode controlar a tensão para cima e para baixo.

É o equivalente digital de ter o resistor inferior ajustável.

Que tal adicionar vários resistores de fundo ao divisor de feedback e trocar um deles (ou vários de uma vez) para aterrar com uma matriz NPN para alternar a tensão de saída?

EDIT: Você deve conseguir fazer isso apenas com pinos GPIO normais, pois eles realmente não devem ver mais de 1,23V (a tensão de realimentação) para que funcionem como interruptores de coletor / dreno abertos.

Não tenho certeza do quanto você está comprometido com o LM2733. Você pode procurar um chip que forneça controle de tensão de saída separado do caminho de feedback principal. Por exemplo, LT3495 . Isso permitirá que você ajuste a tensão sem se preocupar com o que está fazendo com a estabilidade do regulador.