Kann ich digitale Potis für meine Rückkopplungswiderstände zu einem Buck-Boost-Regler verwenden?

Ich arbeite an einem Design, und dies wird mein erster Versuch eines Buck-Boost-Reglers sein.

Ich brauche einen variablen Ausgang, da meine Anwendung unter bestimmten Bedingungen unterschiedliche Spannungen erfordert.

Der Buck-Boost-Regler, den ich in Betracht ziehe, ist der LT8705

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Die meisten Referenzdesigns, die ich gesehen habe, haben entweder einen festen Ausgang verwendet, oder in einigen Fällen habe ich gesehen, wo ein Potentiometer hinzugefügt wurde, aber nie ein digitales.

Ich habe mich noch nicht für ein bestimmtes digitales Poti entschieden, aber nehmen wir an, ich entscheide mich dafür, diesen MCP4021/2/3/4 zu verwenden , um die 392k- und 10k-Widerstände zu ersetzen, die mit dem FBOUT-Pin auf der rechten Seite des oben gezeigten Bildes verbunden sind. Ich habe nicht berechnet, welche genauen Widerstände ich für den Zweck dieser Frage benötige. Gehen Sie davon aus, dass der Widerstand des digitalen Potis im Bereich liegt.

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Der maximale Strom durch die Widerstände beträgt 2,5 mA. Meine maximale Ausgangsspannung wäre 28V. Wenn ich meinen Poti auf mehr als 11,2 kOhm einstelle, würde der Strom < 2,5 mA durch ihn betragen.

R M ich N = 28 v M A X 2.5 M A M A X = 11.2 k Ω

Wenn dies zutrifft, lautet meine nächste Frage, welche Überlegungen ich aus dem folgenden Ausschnitt aus dem Datenblatt beachten sollte

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..eingestellt durch einen externen Feedback-Widerstandsteiler, der sorgfältig über dem Ausgangskondensator platziert wird.

Was würde „sorgfältig platziert“ beinhalten? Würde das Platzieren dieses IC in der Nähe des Reglerpotentials sein Verhalten stören? Jedes zusätzliche Feedback wäre willkommen.

Danke!

Wenn Sie sich das noch nicht angesehen haben, sehen Sie sich die PCB-Layout-Empfehlung auf den Seiten 35-36 im LT8705-Datenblatt an.
@NickAlexeev ja, das habe ich. Sah auch eine Design-App-Notiz von ihnen aus. Konnte keine Antwort auf meine Frage zu digitalen Töpfen / digitalem Topflayout mit diesem Regler finden.
Das Datenblatt für diesen (und die meisten, glaube ich) digitalen Topf erfordert, dass die Spannung an den Topfanschlüssen zwischen Vss und Vdd liegt, mit einer maximalen Vdd von 5,5 Volt - wenn Ihre gewünschte Ausgangsspannung über 5,5 Volt liegt, können Sie sie nicht verwenden dieser digitale Topf.
@PeterBennett ist mir entfallen. Guter Anruf. Dank dafür
Ich wäre da sehr vorsichtig. Es ist die Art von Dingen, die die meiste Zeit (oder die ganze Zeit) perfekt funktionieren, aber wenn es Probleme geben würde, wäre ich nicht überrascht. Es ist üblich, einen kleinen Kondensator über den oberen Rückkopplungswiderstand (von Vout zum FB-Pin) zu legen. Aufgrund anderer Faktoren kann dies zu immensen Verbesserungen des Einschwingverhaltens führen. Wenn der digitale Topf Eigenschaften hat, die sich dynamisch mit Vout-Transienten ändern (möglicherweise aufgrund von Rauschen, das in die Schaltersteuerungs-CCTs oder was auch immer gelangt), kann dies den Effekt einer halb zufällig variablen AC-Kopplung über den oberen FB R haben. Murphy sagt, dass dies .. .
... führt eher zu schlechten als zu guten Ergebnissen. | Das allgemeine Layout von Komponenten in den Schleifenreaktionsabschnitten von Schaltreglern ist oft wichtig. Ziel ist es, Signale dorthin zu bringen, wo sie hin sollen, und zu vermeiden, dass Signale von unbeabsichtigten Stellen kommen, und Signale nicht auf unbeabsichtigte Weise zu laden oder zu modifizieren. Digitale Töpfe bieten mehr Möglichkeiten, dies falsch zu machen, als die meisten passiven Widerstände mit 2 Anschlüssen. -> Also - probieren Sie es aus, beobachten Sie es genau, lassen Sie sich nicht täuschen. -> Melde dich wieder.
@RussellMcMahon toller Rat. Es scheint möglicherweise zu viel Unsicherheit zu geben, und ich glaube nicht, dass ich genug Zeit haben werde, um möglicherweise eine Überarbeitung vorzunehmen. Dieser Teil der Schaltung wäre schön zu haben, ist aber für das Gesamtprojekt nicht wesentlich. Aber auf jeden Fall tolle Punkte und Dinge zu beachten, wenn ich diesen Weg gehe!
Wenn ich einen digitalen Topf verwenden wollte, nur einen Versuch hatte und die Ergebnisse optimieren wollte, würde ich in Betracht ziehen, einen Komparator zu verwenden, um die von einem praktischen Teiler skalierte Ausgabe mit dem digitalen Topfsollwert zu vergleichen und den Komparatorausgang zum Ansteuern des FB-Pins zu verwenden . Oder die Verwendung eines Operationsverstärkers anstelle eines Komparators würde es Ihnen ermöglichen, die Verstärkung (mit festen Widerständen) von ~ = unendlich auf einen niedrigeren Wert des Komparators zu variieren. ...
... Dadurch werden die kritischen Punkte vom Teiler zum Komparatoreingang und möglicherweise (aber wahrscheinlich weniger) zum Komparatorausgang zum FB-Pin verschoben. Das digitale Poti wird jetzt als DC-Referenzpunkt isoliert und verarbeitet kein Signal. | Aber, wie oben, der digitale Topf allein KANN gut funktionieren :-).

Antworten (3)

Beachten Sie die Kapazität zur Erde an jedem Pin des digitalen Potis. Die Spezifikation, die Sie in Ihre Frage eingebettet haben, deutet auf einen Bereich in der Größenordnung von etwa 100 pF hin. Ich kenne die genaue Schaltfrequenz Ihrer vorgeschlagenen Anwendung nicht, aber wenn es 200 kHz wäre, hätten 100 pF eine Impedanz von etwa 8 kOhm (reaktiv), und dies könnte im Vergleich zu den Rückkopplungswiderstandswerten, die Sie mit dem Digitalgerät umsetzen möchten, erheblich sein Topf. Dies könnte bedeuten, dass Sie eine sehr instabile Schaltung (schlimmstes Szenario) oder eine hohe Brummspannung (wahrscheinlicheres Szenario) oder absolut kein Problem erhalten.

Das LT-Datenblatt enthält nicht genügend Informationen, um dies zu nennen, daher würde ich empfehlen, es mit Standardwiderstandswerten einzurichten, um den erwarteten Bereich abzudecken, und es zu testen, indem Sie 100-pF-Kappen über diese Widerstände hinzufügen, nur um zu sehen, ob sie Sonderlinge einführen Verhalten. Abgesehen davon sollte es gut funktionieren.

Wenn es Ihnen nicht gut geht, gibt es eine andere Alternative, nämlich die Rückkopplungsspannung mit einer Stromsenke / -quelle zu "versetzen", wodurch der LT8705 "überredet" wird, zu glauben, dass er sein Tastverhältnis erhöhen (oder verringern) muss . Die Stromsenke / -quelle kann über den gewünschten Topf gesteuert werden, und da der Topf vom eigentlichen Rückkopplungsknoten "isoliert" wäre, wäre das Kapazitätsproblem kein Problem. Stromsenke/-quellen können mit sehr niedrigen Kapazitäten (unter 5 pF) ausgelegt werden, daher sollte dies in Ordnung sein. Denken Sie daran, dass die Standard-Rückkopplungswiderstände nicht mehr als 1 oder 2 pF einführen, und ein bisschen Spur könnte weitere 2 pF hinzufügen, daher meine Sorge.

Mit einem DPOT im Spannungsteiler sollte es Ihnen gut gehen. Ersetzen Sie jedoch nicht den gesamten Teiler durch einen DPOT. Die Spannung an den DPOT-Pins darf die Stromschienen nicht überschreiten. Ich würde vorschlagen, nur die untere Hälfte des Spannungsteilers durch den DPOT zu ersetzen; Dadurch wird sichergestellt, dass die maximale Spannung, die der DPOT sehen kann, die Referenzspannung von 1,2 Volt ist. Stellen Sie es in Bezug auf die Position einfach in die Nähe des Controller-Chips. Wenn Sie es weiter weg platzieren, können Probleme mit parasitären Kapazitäten und Induktivitäten auftreten.

Verwenden Sie kein digitales Potentiometer, es gibt zu viele Dinge, die dazu führen können, dass Ihre Spannungsregelschleife in einem davon instabil wird, einschließlich Rauschen.

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Ich habe diese verwendet, um einen LT8390 (Buck Boost) in einem Produkt zu steuern, und es hat großartig funktioniert. Die Verwendung von Strom zum Einstellen des Feedbacks mit einem konstanten Offset verleiht der Schleife Stabilität.

Ein bisschen spät zur Party, aber das ist eine großartige Idee. Ich habe nie daran gedacht, nach einer "programmierbaren Stromquelle" zu suchen.
Kann ich digitale Potis für meine Rückkopplungswiderstände zu einem Buck-Boost-Regler verwenden?
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