Zanechte svárů. Analog po boku s digitálem přinese víc

Čistě analogově, digitálně nebo od každého něco? Život je o změnách, a pokud nám dávají smysl, netřeba lpět na zavedených postupech. Bude to platit i v případě návrhu napájecího zdroje?

Podepřeno čísly. Zápisem dat i kalibracemi

S vůbec prvním řešením svého druhu, ve kterém se pro účely řízení napájení vhodně snoubí oba světy, přišla v červenci společnost ROHM. Smysl je prostý: díky systému LogiCoA™ nabídnout vývojářům pracujícím na zdrojích napájení pro spotřební, ale i průmyslové aplikace o malém až středním výkonu, tedy řádově mezi cca 30 W až 1 kW, nástroje se kterými docílíme stejných funkcí, jako je tomu v případě plně číslicového řízení, ovšem při zachování nízké spotřeby energie a také ceny srovnatelné s analogovými přístupy.

Analogově řízené zdroje napájení jsou ve světě průmyslové techniky skloňující výkony středního rozsahu něčím zcela běžným. Jenže s postupem času nám i zde rostou požadavky na vyšší míru spolehlivosti, včetně precizního způsobu řízení, kterým s čistě analogovými návrhy jen tak nevyhovíme. Chtělo by se říci, že s kompletně digitálně řešenými zdroji vše rychle napravíme. Vždyť také z principu nabízí citlivé řízení, včetně doprovodných možností pro nastavení. Jejich většímu rozmachu v oblasti nízkého až středního výkonu však stojí v cestě vyšší spotřeba energie (I_CC 100 až 150 mA vs. 3 až 5 mA) a také náklady spojené s číslicovým kontrolérem. A právě zde přichází firma ROHM s filozofií LogiCoA™, která na základě sloučení obou technologií, analogové i digitální, nakonec docílí nejlepší kombinace výsledků.

Cesta k ovládnutí různých topologií napájecího zdroje vede přes příslušné mikrokontroléry s odpovídajícím výkonem, ale i nízkou vlastní spotřebou. Operace, které mají u zcela digitálních návrhů na starosti kontroléry typu vysokorychlostních CPU či signálových procesorů DSP, lze nyní zpracovat jednoduššími mikrokontroléry s 16bitovou RISCovou architekturou, maximálním taktem 16 MHz, pamětí Flash o velikosti 16 až 32 kB, datovou Flash 4 kB či 2 kB prostoru RAM a řešit přitom otázky, na které analogový přístup nemůže často efektivně reagovat. Díky ukládání různých nastavení v MCU LogiCoA™, pokud jde o velikosti proudu či napětí, lze správně korigovat odchylky vnášené součástkami, takže se již u výsledného návrhu nemusíme tolik zabývat rezervou či tolerancemi typickými pro analogové systémy. Klesají nám rozměry, zvyšuje se provozní spolehlivost, a pokud uvážíme zápis provozních dat do non volatilní paměti MCU, začneme tím nahrávat i průmyslovým návrhům, které si něco takového v případě poruchy či selhání zpětně vyžádají.

Výrobce zde pro všechny zájemce připravil referenční návrh 25wattového snižujícího měniče bez galvanického oddělení (12V vstup, výstup 5 V) s označením REF66009. Nechybí zde schéma, layouty desky, rozpiska součástek, ukázka kódu, ale ani další dokumenty, včetně volitelné desky spínaného DC/DC zdroje s hybridním řízením, LogiCoA001-EVK-001. Na čtveřici různých MCU LogiCoA™ řady ML62Q20xx v pouzdrech typu TSSOP20 nebo WQFN24 firma ROHM stále pracuje a do budoucna slibuje i další topologie zdroje, jako jsou PFC + Flyback či plný můstek.

Odkazy:

[1] https://www.rohm.com/news-detail?news-title=2024-07-10_news_logicoa&defaultGroupId=false