Piaţa este plină de surse de alimentare standard, dar sunt situaţii în care este util să ai o tensiune reglabilă şi un control mai bun decât pot oferi aceste unităţi. Un comutator programabil poate fi soluţia, dar deseori la un preţ mai mare. Acest proiect reprezintă o încercare simplă de oferi o tensiune reglabilă permiţând un control flexibil, necesitând doar foarte puţine configuraţii hardware suplimentare.
Acest circuit utilizează un convertor boost standard cu o reacţie negativă de tensiune, dar cu un circuit foarte simplu de feedback care necesită doar un comparator, un set de instrucţiuni (firmware) din microcontroler, plus câteva componente auxiliare care stabilesc referinţa comparatorului (figura 1). Deşi acestea pot fi componente externe individuale, în multe cazuri majoritatea lor pot fi găsite într-o singură capsulă cum ar fi microcontrolerele PIC10F206 cu 6 pini sau PIC12F629 cu 8 pini.
Circuitul de reacţie negativă în tensiune nu este utilizat în modul standard, în care semnalul este modulat pentru a se adapta la variaţiile sarcinii. În acest proiect o cantitate finită de energie este stocată într-o unitate de timp, unde timpul este modulat de reacţia negativă pentru a se adapta la variaţiile sarcinii. Astfel, pe măsură ce sarcina creşte perioada totală se reduce şi invers, deşi energia stocată şi transferată din inductanţă rămâne tot timpul aceeaşi. În esenţă frecvenţa comutatorului se schimbă odată cu sarcina. Această metodă este similară cu sistemul cu reacţie negativă în curent fără bucla suplimentară de protecţie la supracurent.
Funcţia de reacţie poate fi controlată cu uşurinţă de un automat cu stări finite bazat pe firmware (figura 2). Prima stare este detecţia unui eveniment sub tensiunea normală de funcţionare generat de comparator. Acesta deschide FET-ul, stochează energie în câmpul bobinei; această stare este menţinută pentru o perioadă fixă de timp. Odată ce timpul stabilit a expirat, tranzistorul FET este blocat şi este menţinut aşa un timp minim (timp de descărcare). Atunci comparatorul este activat din nou pentru starea finală, aşteptând un eveniment sub valoarea limită a tensiunii. Rezultatul va similar cu formele de undă din figura1.
Flexibilitatea în control oferită de această organigramă este dată de firmware-ul din microcontroler. Automatul cu stări poate fi programat să fie mai dinamic, astfel încât să se poată adapta la situaţii speciale, cum ar fi un start mai lent, nivele de ieşire comutabile, protecţie sau indicaţie la supra sau sub sarcini. Bineînţeles, pentru că microcontrolerul este un dispozitiv programabil, firmware-ul poate fi modificat pentru a se adapta la variaţiile produsului fără a adăuga hardware suplimentar. De exemplu o simplă schimbare în firmware care controlează energia stocată în inductanţă va permite schimbarea de la un subcircuit intern care necesită de la 9 la 5V, la o altă variantă a aceluiaşi produs care solicită 18V.
de Ross Fosler, Microchip Technology Inc.
wwww.microchip.ro