10 bit a 200 kHz richiedono un clock periferico a 200 MHz e 12 bit a 0,5 MHz richiedono un clock periferico a 2 GHz a meno che non si disponga di una periferica PWM con risoluzione avanzata di fantasia.

Quindi una frequenza PWM più bassa significa induttore più grande e più costoso più pesante. È difficile convincere l'MCU a regolare la propria potenza. Interruzioni o bug "soft" del firmware possono causare danni fisici.

Parte della larghezza di banda e delle risorse del processore vengono consumate dal ciclo di controllo (basato sugli interrupt) a meno che il tuo chip non abbia un processore dedicato allo scopo. Ciò potrebbe aumentare la latenza per la manutenzione degli interrupt a priorità inferiore o compromettere le prestazioni del regolatore.

Microchip ha commercializzato versioni dei propri PIC con periferiche ottimizzate per il controllo SMPS .. se Olin fosse ancora qui potrebbe dirti molto di più sul loro utilizzo, personalmente tendo a sbagliare sul lato conservatore.

Ci sono anche alcuni piccoli MCU a potenza molto bassa che contengono effettivamente un intero regolatore di commutazione (eccetto l'induttore) per consentire il funzionamento a 1,5 V.

Ci sono molte somiglianze tra un controllore motore implementato da un DSP o microcontrollore e un alimentatore switching, quindi le periferiche esistenti spesso finalizzate al controllo del motore potrebbero essere utilizzate per un SMPS (sebbene la frequenza sarebbe tipicamente molto bassa rispetto a un moderno chip SMPS). Potrebbe essere utile per applicazioni speciali come un alimentatore polifase a bassa EMI.

Alcuni punti:

• Un MCU richiede sicuramente un gate driver e transistor di potenza (i tuoi esempi hanno transistor di potenza incorporati, sebbene alcuni controller SMPS potrebbero aver bisogno di un driver e anche di transistor esterni)
• Un circuito integrato del regolatore di commutazione è specificamente costruito e su misura per le attività, mentre un MCU in generale è costruito per essere in grado di svolgere anche molte altre attività.
• Un MCU richiede codice e il codice può contenere bug, deadlock e così via

Il problema principale è che devi far funzionare il tuo ciclo di controllo abbastanza velocemente con una bassa latenza, ma è stato fatto.Cerca regolatori controllati / programmati digitalmente.

La variabilità del tempo di esecuzione da loop a loop causerà anche armoniche e rumore.È meno problematico per qualcosa eseguito in hardware come un FPGA o ASIC poiché ogni ciclo richiede la stessa quantità di tempo ed è più deterministico da ciclo a ciclo.Inoltre reagiscono più velocemente (meno latenza) agli eventi esterni e in modo più prevedibile rispetto al software.

Non consiglierei di utilizzare un microcontrollore per realizzare un alimentatore regolato per i motivi illustrati in altre risposte per la produzione su piccola scala.Il tempo necessario per realizzare software resiliente non compenserà alcuna riduzione dei costi della distinta base.Questa situazione può cambiare se stai realizzando molti prodotti (come fanno spesso le cose).

Tuttavia, può essere utile utilizzare l'uscita PWM per generare un'alimentazione ausiliaria non regolata a bassa corrente.Ad esempio, potresti volere un binario negativo per la polarizzazione o un voltaggio elevato per i display al neon, ecc.

Questo è ancora soggetto a errori software, ma senza un circuito di controllo la complessità è notevolmente ridotta e puoi generare l'alimentazione in background dopo aver configurato il sistema PWM e lasciare i cicli del microcontrollore liberi per altri usi.

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C'è uno svantaggio nell'utilizzo di MCU PWM per costruire un regolatore di commutazione? (devo affrontare qualche problema?)

Ora hai un problema di bootstrap. La maggior parte delle volte alimenteresti il ​​tuo MCU ... da un regolatore a commutazione.

Quindi o hai un regolatore separato per l'MCU (nel qual caso perché non usare direttamente quel regolatore invece?), o hai circuiti dedicati per il bootstrap (nel qual caso perché non usare sempre quel circuito?).

Ora hai anche un problema di qualità normativa. Il circuito di controllo della tensione di uscita -> ADC -> codice MCU -> DAC -> mosfet è lento . Sì, il DAC può essere in grado di commutare a 80 Mhz, ma il tempo necessario per eseguire una misurazione ADC ragionevolmente accurata, elaborare l'output nel software e riprogrammare il ciclo di lavoro del DAC in risposta sarà molto più lento su un tipico MCU.

Detto questo, questo può essere un approccio valido in alcuni casi. Il tipo di cui sopra suggerisce quando può essere utile:

Se si dispone già di un MCU e si sta tentando di aggiungere un nuovo rail di tensione che può essere acceso in un secondo momento e non è facile generare il nuovo rail di tensione da uno esistente, e la qualità della regolazione non lo è anche un grosso problema ... allora sì, può essere utile.

Puoi usare MCU come controller PWM ma poi avrai bisogno del driver MOSFET.Ora la domanda è: perché dovresti andare in una direzione difficile quando c'è un approccio provato nel tempo - circuiti integrati specializzati?

Aggiungi alcuni componenti e avrai una soluzione testata nel tempo a un costo minimo inferiore al costo dell'MCU!

https://www.ebay.com/itm/MP1584EN-Ultra-Small-DC-DC-3A-Power-Step-Down-Adjustable-Module-Buck-Converter/133251283426

https://www.ebay.com/itm/10-PCS-Mini-MP1584EN-DC-DC-Buck-Converter-3A-Power-Adjustable-Step-Down-Mod-D4M3/263829265998

Mi chiedo se riesci a battere 0,74 dollari USA con un microcontrollore?Allora dovresti provare.