Понижающий регулятор с управлением от МК

Vcoder
Магистр

Есть идея сделать понижающий регулятор (он же buck, он же step-down) с непосредственным управлением ключом от 3,3-вольтового микроконтроллера. Здесь под "непосредственным управлением" понимается естественно не электрическое подключение затвора к выводу МК, а то, что сам МК выступает в роли ШИМ-контроллера, открывая и закрывая ключ через согласующую схему. И вот как эту самую согласующую схему реализовать, ума не приложу.

Одно из планируемых применений такого регулятора - зарядное устройство для 12 В аккумулятора. Поскольку речь идёт о небольших напряжениях, логично применить не биполярный, а полевой транзистор. Причём в связи со скудным выбором p-канальных транзисторов, а в нынешнее время с вдвойне скудным их выбором, крайне желательно использовать n-канальный полевик.

Вот только как этим полевиком управлять? Хочется придумать что-то проще целого отдельного трансформаторного источника и передачи сигнала через оптрон. Драйвер верхнего ключа с бутстрепным питанием тоже не применишь: когда к выходу подключен аккум, разница напряжений сток-исток транзистора будет невелика, и для первого импульса её может не хватить...

Предлагаю здесь обсудить в первую очередь схемотехнику построения понижающего регулятора на n-канальном полевике, где в роли ШИМ-контроллера выступает микроконтроллер.

Добавлено: Fri Oct 13, 2023 10:09 pm

Vitek_22
Простой советский бомж

а почему прямо не подключить на МК?

Добавлено: Fri Oct 13, 2023 10:45 pm

N1X

Параметры то какие нужны? Можно тот же бутстреп накачивать через зарядовый насос от своей ножки микроконтроллера, чтобы отвязаться от проблем старта бутстрепа...

Добавлено: Fri Oct 13, 2023 11:45 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Тов. Vcoder. Полумост на IR2104 + 2 шт. полевиков, например IRFZ44. Верхний полевик в качестве ключа, нижний полевик в качестве активного обратного диода, ты же не хочешь потери? На выходе полумоста дроссель, электролит. На входе тож электролит. Керамики на X7R на удвоенное входное на вход и после дросселя накидай. На вход ирки шимь микроконтроллером, на вход выключения вешай защиту.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 7:12 am

Ivani

Vcoder писал(а):
Есть идея сделать понижающий регуляторТок и напряжение какие?

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 7:17 am

Доктор Зло

Vcoder писал(а):
Драйвер верхнего ключа с бутстрепным питанием тоже не применишь
Если внизу диод, то да. А если полумост, то нет проблем. Любой драйвер полумоста,
бывают даже с одним входом и уже собственным dead-time, ну или на МК.
Если есть опасения насчет аварийной ситуации, когда ток может пойти назад,
то шоттки последовательно с индуктивностью. КПД упадет но не сильно.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 10:41 am

Vcoder
Магистр

Всем спасибо. Тоже думал о том, чтобы для обеспечения работы бутстрепного драйвера вместо диода поставить транзистор, а для защиты от обратного тока диод последовательно с дросселем. Возможно это и есть оптимальное решение.

Vitek_22 писал(а):
а почему прямо не подключить на МК?
Хотя бы потому, что исток транзистора не соединён с общим проводом схемы. Кроме того пороговое напряжение у большинства транзисторов больше 3 В, если это конечно не специальный "logic level" транзистор, но их выбор сильно ограничен.

N1X писал(а):
Можно тот же бутстреп накачивать через зарядовый насос от своей ножки микроконтроллера
Что за зарядовый насос? Где об этом почитать? Я не в теме...

Насчёт параметров - а на что это влияет на этапе обсуждения схемотехники управления ключом? Один из вариантов: 15-18 В вход, 13,6 В выход, ток от десятых долей до двух-трёх А, упор на компактность и минимальный нагрев.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 11:36 am

Ivani

Vcoder писал(а):
упор на компактность и минимальный нагревСинхронная схемотехника и частота > 100 КГц, вот https://aliexpress.ru/item/1005006117077420.html на MP2315 500 КГц синхронный преобразователь до 24 В питания и до 2х А длительного тока с КПД 95+% при малом падении на нем. Я себе сейчас делаю свет на таких управляя задавливанием ОС, также можно менять ОС цифровыми потенциометрами.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 11:49 am

Николай

По мне так проще P канальный транзистор взять, Чип и Дип их полно, По крайней мере я дефицита мощных p канальников не вижу

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 11:53 am

N1X

Vcoder писал(а):
то за зарядовый насос? Где об этом почитать? Я не в теме...
https://www.ti.com/lit/an/slva444/slva444.pdf?ts...w.google.com%252F как вариант
Вообще можно поискать как "charge pump mosfet driver". У инфиниона тоже были материалы по этой теме.
Vcoder писал(а):
Один из вариантов: 15-18 В вход, 13,6 В выход, ток от десятых долей до двух-трёх А
Эммм.... Было бы что...
Vcoder писал(а):
Причём в связи со скудным выбором p-канальных транзисторов, а в нынешнее время с вдвойне скудным их выбором
На эти цифры копеешный IRF9Z34 нельзя взять, которых как грязи везде? Или у вас там настолько все плохо?

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 12:01 pm

Vcoder
Магистр

N1X писал(а):
На эти цифры копеешный IRF9Z34 нельзя взять, которых как грязи везде? Или у вас там настолько все плохо?
В чиподипе есть:
NoName 13 шт по 240 р со сроком поставки 4-7 дней;
NoName 1 шт по 270 р со сроком поставки 2-4 недели;
VBsemi 61 шт по 400 р со сроком поставки 5-7 недель.
Всё.

Не такие уж они и копеечные. Кроме того производители, количество и сроки поставки явно указывают на проблемы с ними в России.

За ссылку спасибо, вот только на TI из России очень сложно попасть: TI блокирует и российские IP, и даже когда через TOR пытаешься к ним зайти. Нужен какой-нибудь непопулярный VPN, который они себе в чёрный список ещё не занесли. Поищу по указанным ключевым словам, авось чего и найдётся не заблоченное.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 2:21 pm

N1X

Vcoder писал(а):
TI из России очень сложно попасть: TI блокирует и российские IP
Белорусские точно блочит, но почти все VPN работают нормально.
Увы, наш интеграл и ваши ангстремы и прочие не отличаются годными статьями, к сожалению...
Вот такое есть: https://electronics.stackexchange.com/questions/...gate-drive-supply
Там смысл в том, что пару диодов и переключаемый конденсатор используются для подпитки драйвера верхнего плеча аналогично родному бутстрепному конденсатору.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 6:37 pm

Warlock_Wolf

https://www.croxyproxy.com/ внизу вводим сайт и смотрим подмигивает

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 6:53 pm

Vcoder
Магистр

Спасибо.
Через croxyproxy скачал pdf с TI.
Посмотрел ответ на stackexchange.
Стало более-менее понятно.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 9:01 pm

Alexey

Развязка по питанию каким-нибудь B1212S.
И любой драйвер с развязкой.

А если гальваническая развязка не нужна, то и просто - любой драйвер и почти любой фет.

Добавлено: Sat Oct 14, 2023 11:54 pm