Las ventajas y desventajas de los microcontroladores para convertidores Boost
Nunca falla: publicamos un proyecto bastante simple con un microcontrolador y alguien señala que podría lograrse mejor con un temporizador 555 o transistores discretos o incluso un par de tubos de electrones. Damos la bienvenida a las críticas, por supuesto; finalmente, una reacción reflexiva es el punto de la sección de comentarios. A veces, la pila anti-Arduino tiene un propósito, pero ¿cómo [Great Scott!] muestra con este pequeño convertidor de refuerzo de microcontrolador, otras veces tiene sentido codificar para salir de un problema.
Construido principalmente como un regreso a los sordos a su circuito de conversión de acelerador original, que se basaba en ATtiny85, [Great Scott!] Tuvo que trabajar duro para recrear lo que había hecho en silencio con un microcontrolador. Comenzó con una demostración rápida usando un controlador MOSFET y una señal PWM de un generador funcional que realiza el voltaje pero carece de la retroalimentación necesaria para controlar varias cargas.
Irónicamente, confiando en un diagrama de bloques para un acelerador comercial, que probablemente sea la herramienta "adecuada" para el trabajo, armó el circuito final a partir de un gran número de componentes. Dos amplificadores de observatorio forman el oscilador, otro se usa como amplificador diferencial para monitorear el voltaje de salida, y el último se usa como comparador para crear la señal PWM para controlar el MOSFET. Funciona, claro, pero a costa de mucho esfuerzo, gasto y perfecta gestión inmobiliaria. Peor aún, no existe una forma sencilla de agregar funciones como la que habría para el diseño de microcontroladores.
Por supuesto, hay circuitos en los que los microcontroladores no tienen sentido, aunque [Great Scott!] hace un buen caso para que los transformadores de aceleración no sean uno de ellos si insiste en hacer bricolaje. Si está detrás de los conceptos básicos de los convertidores DC-DC, no tenga miedo, ya lo hemos cubierto antes.
Morgauxo dice:
Dicho esto, si su Boost Converter está construido alrededor de un chip Raspberry Pi y ADC, definitivamente lo está haciendo mal.
Sí ... sabes quién eres. ¡Te estoy llamando para eso!
Rado dice:
¡Enu Morg! ¡Estás celoso porque puedo navegar por Internet con el ladrillo de mi computadora portátil sin siquiera usar la computadora portátil!
huele a bicicletas dice:
La primera vez que apreté un regulador de cambio, en una impresora Hewlett Packard de finales de la década de 1970, usé un temporizador 555. Ahora, cuando estoy trabajando en cambiar el diseño regulatorio, wowie tiene muchas ventajas de usar un controlador de acelerador especial, específicamente el ancho de banda del amplificador y las cintas de precisión. También los construí a partir de computadoras, porque traducir los problemas en programas generalmente ayuda. Pero construir aceleraciones a partir de elementos discretos es una tarea tan noble como caminar de una ciudad a otra: no lo haces porque tienes prisa o quieres buenos resultados, lo haces para decir que lo has hecho.
Abdulbasit dice:
¿La solución predeterminada utiliza un controlador pwm?
Hice esto hace mucho tiempo usando tl494 pero luego me di cuenta de que usar mcu para este propósito es mucho más genial de lo que piensasAbdulbasit dice:
Olvidé el enlace y parece que tgete no puede editar un comentario sobre ????
http://mymcuprojects.blogspot.com/2014/12/12v-laptop-battery-charger.html?m=1macona dice:
O SG3524, utilizado en todo tipo de cosas.
http://www.ti.com/product/SG3524
Vadear dice:
¿Por qué utilizar un chip controlador PWM? En ese momento, simplemente use un regulador de interruptor real. Puede obtener diez SDB628 por menos de un dólar.
Abdulbasit dice:
El controlador PM se utiliza con mosquetes externos para un acelerador de mayor potencia, sdb628 y similares son para aplicaciones de muy pequeña potencia.
ejonesss dice:
pro sería fácil de reprogramar.
kon si la CPU se bloquea dependiendo de si hay alguna protección, podría adherirse y permanecer y destruir el feto, la bobina y otras partes que pueden sentir que se les está aplicando una CC sólida
Artenz dice:
Otra desventaja es que primero tienes que programarlo, y que tienes que diseñar el circuito de tal forma que nada se rompa si lo ejecutas sin el programa.
TGT dice:
Es cierto, pero para eso hay una mecha. Siempre es útil intentar pensar en todos los posibles modos de falla del sistema y crear algo que se descomponga con gracia. Personalmente, prefiero usar una máquina menos confiable que falla suavemente sobre una máquina más confiable que falla sensacionalmente.
Lucas dice:
Otra desventaja es que los datos flash se almacenan, por lo que construir el acelerador con un microcontrolador es una obsolescencia automática por diseño.
Moryc dice:
Sí, después de más de 20 años ...
Ostraco dice:
Durante veinte años todo funcionará por arte de magia.
Artenz dice:
Un microcontrolador tiene sentido si ya lo necesita para otras tareas. De lo contrario, obtendría un controlador IC especial que generalmente tendrá una regulación mucho mejor y una mayor potencia.
Ostraco dice:
Buck-boost usando nada más que un transformador cuidadosamente cableado.
Fred dice:
Pensamiento interesante. ¿Tiene una referencia / ejemplo al que nos pueda señalar?
Jan Ciger (@ janoc200) dice:
Esta es exactamente la tarea en la que uC tiene sentido usar * zero *, además de con fines educativos (que, de manera similar, fueron el tema de los videos de Scott y que, de manera similar, parecen haberse perdido por completo para el escritor de La-Tecnologia ...) . Cada aplicación normal utilizaría un chip convertidor CC-CC especial. La eficiencia será mejor, la pieza contará menos y necesitará 10 veces menos espacio en la placa.
Jacob dice:
Bueno, puede haber algunas aplicaciones más especiales en las que un control basado en µC del convertidor Buck / Boost puede ser realmente útil:
1. Incluya la lógica de carga de la batería (utilizada, por ejemplo, en el cargador Imax B6)
2. Seguimiento de MPP para células solares o generadores eólicos
3. Fuente de alimentación de laboratorio inteligente con interfaz de usuario / control digital
4. Protección de sobrecarga de entrada controlando la caída de voltaje de entrada (por ejemplo, al desconectar algo de una fuente de alimentación de computadora portátil vieja o similar)Lucas dice:
Un diseño más confiable aún separaría el convertidor de potencia si el número de componentes no es absolutamente esencial.
Y el diseño se vuelve más flexible porque puede elegir el micro independientemente de la necesidad de tener comparadores o salidas PWM, y consideraciones de tiempo para las otras tareas que está tratando de realizar. Tal vez desee utilizar la entrada analógica para leer un potenciómetro.
TGT dice:
Como dice Jacob, µC puede agregar valor a aplicaciones específicas. Cada IC es un ASIC, realmente se trata de cuán específica debe ser esa aplicación.
PKM dice:
No creo que "comprar un componente personalizado para hacerlo" sirva como una crítica de "estas dos formas posibles de hacer una tarea usted mismo, una es mejor". Sí, si la aceleración DC-DC es su objetivo final, puede comprar una pieza celosa. Veo toda esta discusión como más sobre el proceso general de "Tengo una tarea X que realizar, usando Y elementos discretos o una computadora de lista Z" una cosa que se acerca ¿estoy tomando? "
CRJEEA dice:
E hice un oscilador con un relé.
Wolfgang Friedrich dice:
Parece que querías crear un opamp.
Matt Cramer dice:
... o un timbre? Conecte los extremos NC de un relé en serie con la bobina y obtendrá mucha oscilación.
snee3dworks dice:
La gente a menudo tiende a olvidar que no todo el mundo tiene un montón de elementos oscuros para elegir. Como juguete electrónico ocasional, preferiría ordenar diez ataques y tener múltiples aplicaciones útiles para ellos que ordenar un conjunto de componentes discretos cuyas características están ajustadas a un puñado de aplicaciones. Claro, el atinjo es un juego de todos, maestro. de ninguno, pero si solo tuviera unos pocos elementos a mano, preferiría que tuvieran tantas aplicaciones como sea posible. Si un prototipo va más allá de sus capacidades, entonces vale la pena esforzarse por encontrar una solución más personalizada, con todo el tiempo y los problemas que conlleva.
Carl dice:
Si ya tiene uC en su diseño, y necesita un convertidor de acelerador, y desea reducir los costos, y está contento con el rendimiento en bruto, implemente el convertidor de acelerador con uC.
De lo contrario, compre un chip convertidor de acelerador. Así es como lo hace la gente civilizada.
NewCommentor1283 dice:
esto no tiene nada que ver con ser cortés.
la gente incivilizada no diseña circuitos, va a la guerra. Las personas civilizadas diseñan todo tipo de circuitos sin temor a morir por usar uno que nadie usa.
Boris Tajikov dice:
PSoC5-MCU ya tiene un convertidor acelerador incorporado, por lo que se puede usar, por ejemplo, Batería de 1,5 V para alimentar la MCU a p. Ej. 3.3V. Un problema es el ruido de rf creado dentro del chip, que afecta a los ADC, DAC y todas las demás partes. Mejor es una fuente de alimentación externa.
Yetifrisstlama dice:
O tome lo mejor de ambos mundos y use algo como el MCP1630
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21896b.pdf
Moryc dice:
Para uno de mis proyectos, diseñé un acelerador impulsado por UC y un convertidor reductor-elevador para proporcionar energía a un amplificador operativo. El primer diseño utilizó bombas de carga, pero no funcionaron demasiado bien, no con la eficiencia suficiente: obtuvo -0,3 V en un riel negativo y 5,5 V en un positivo con un suministro de 5 V. Mi nuevo proyecto necesita resolver este problema. El convertidor de refuerzo utiliza PFM para la limitación de voltaje. Ambos son impulsados por un oscilador interno. Pin CLKOUT con ciclo de trabajo del 50% a 4MHz. Tuve que agregar tres transistores, dos inductores, dos diodos y algunas resistencias al proyecto. En unas semanas probaré el prototipo y filmaré sobre él ...
ytrewq dice:
¿Microcontroladores, chips dedicados o partes discretas para aumentar el voltaje? ¡Pffft! ¡Otra vez en el día usamos carreras de relevos!
NiHaoMike dice:
Cuando estaba en 3er grado, descubrí que podía usar un motor para encender otro corriendo como generador, dando un voltaje más alto, si está bien hecho. Utilice un paso de un disquete de 5,25 ″ como generador y generará suficiente voltaje para dar una pequeña descarga.
apodado dice:
Me gusta la UC para esta aplicación en mis propios proyectos. Creé una luz intermitente LED a partir de un panel LED de 12V de un faro. PIC16F18313 crea el pwm en alrededor de 70Khz, maneja el botón de encendido / apagado, que también permite cambiar entre diferentes modos. Planeé una verificación de la batería, pero aún no la he realizado en el firmware, pero con la referencia de voltaje incorporada y el ADC, es fácil de hacer. Comencé con una versión de panel, luego una PCB más grande a través de una versión perforada y smd y finalmente una pequeña computadora de componentes completamente smd que la hacía muy pequeña. La ventaja era que todos los elementos ocupaban solo un lado de la computadora.
Pero también utilizo convertidores dedicados. En smdshop.nl compré algunos convertidores que tomarían una o dos baterías de tamaño AAA y las convertirían a 3.3V o 5V. Creé 5 computadoras a la vez, todos componentes smd para usar en proyectos. El sitio también vende inductores compatibles, que a veces pueden ser difíciles de encontrar. Eficiencia en torno al 90-95%.
Tim Williams dice:
Los proyectos de conversión adecuados, confiables y seguros no son particularmente difíciles: aquí hay uno que usa el infame 555.
https://www.seventransistorlabs.com/Images/555%20Boost.pdf
Esto está cerca del comportamiento básico de la familia UC3842. Si desea [semantically] más simplemente, lo hice también en solo siete transistores.Demasiado tarde dice:
Me doy cuenta de que es demasiado tarde.
Ningún comentarista parece saber que muchos microcontroladores de 8 bits tienen periféricos integrados para ese propósito.Después de la configuración, no usan código. Entonces, incluso si su código está bloqueado, la pieza funciona bien.
Tengo muchos proyectos en producción que utilizan este concepto. Una parte + responsabilidades en menos espacio, menos costoso y más flexible que un circuito 555 o incluso un IC SMPS dedicado. Hacerlo con código es demasiado arriesgado para un dispositivo a nivel de producto. Hacerlo con algo tan antiguo como 555 es realmente bueno para aprender. SMPS-IC dedicado es excelente, pero no completamente flexible y es otra parte complementaria.
Jimmy_Pop dice:
Publico incluso más tarde solo para agregar una queja más sobre la reacción de la gente: qué terrible arreglo de conversión. ¿Por qué diablos pondría el transistor tan lejos del condensador de desconexión que se encuentra en la parte posterior y tan lejos del controlador de la puerta? Esto te dice mucho sobre cuánto sabe este tipo sobre convertidores electrónicos potentes. Los componentes del orificio pasante a 220 son lo suficientemente malos por sí mismos en términos de inductancia parásita como para necesitar la ayuda de una configuración terrible para terminar empeorando. Me pregunto qué tan rápido morirá el mosfet en comparación con qué tan rápido moriría de acuerdo con un proyecto decente.
