SMPS digitales frente a SMPS analógico

Hay varias formas de implementar el control de corriente/voltaje para un SMPS. La manera fácil que veo es usar un ASIC/PMIC para administrar el ciclo de control. Uno de los otros métodos sería implementar un algoritmo de control PID utilizando un microcontrolador y controlar el ciclo de trabajo de un SMPS.

Necesito ayuda para comprender los pros y los contras de los dos métodos anteriores para llegar a una justificación de seleccionar uno de los dos métodos.

Además, en caso de que existan requisitos de control/comunicación/atenuación, también se podría utilizar un PMIC con una MCU.

Por favor ayúdenme con alguna comparación.

No estoy seguro de ver ninguna diferencia real entre los dos, aparte del nivel de integración...
Ventajas de Analog: velocidad, confiabilidad, precisión, tolerancia a fallas (no se puede atascar en un error de software). Ventajas de lo digital: más flexibilidad después de construir el hardware. En SMPSes de alta potencia no me gusta usar una MCU, ¿qué sucede si el software se bloquea y mantiene el FET de alimentación encendido todo el tiempo? En una implementación analógica, la limitación de corriente evitaría tales desastres.
Los ASIC son muy caros a menos que necesite miles de ellos. Hay una tercera posibilidad: FPGAs. Pero creo que un PMIC listo para usar es barato y mucho menos propenso a errores.
Digital también tiende a ser más ruidoso y tiene una tasa de conmutación más baja
Un chip SMP dedicado es siempre mi solución preferida.
Aunque el control digital completo tiene flexibilidad, si el algoritmo PID tiene un error, la salida puede incluso oscilar, otro tipo de desastre que debe evitarse. Los controladores dedicados son abundantes y baratos.

Respuestas (2)

Estos son mis pensamientos generales: -

  • Más fácil: IC de administración de energía (PMIC)
  • Huella más pequeña - PMIC por lo general
  • Más barato: generalmente PMIC (para un cierto nivel de rendimiento mínimo)
  • Máximo rendimiento: PMIC eclipsará a todos los demás
  • La mejor confiabilidad - PMIC
  • Mejor estabilidad - PMIC
  • Tiempo de reacción más rápido a los cambios de carga - PMIC
  • El tiempo de reacción más rápido a los cambios de voltaje entrantes - PMIC

Y ahora lo malo: -

  • Falta de fiabilidad - microcontrolador
  • Inestabilidad - microcontrolador
  • Más ruidoso - microcontrolador
  • Poco tiempo de reacción a los cambios de carga - microcontrolador
  • Poco tiempo de reacción a los cambios de voltaje de entrada - microcontrolador
Mantenimiento de software - Microcontrolador
¿De dónde obtendrá su energía el microcontrolador? ¿La fuente de alimentación necesita una fuente de alimentación?
@OskarSkog ¡Siento que no necesito responder eso!
@Andy Aka: Es una pregunta retórica.
Todo lo que escribe es cierto, pero siento que su respuesta enumera razones para "nunca construir algo de lo que pueda comprar una versión optimizada lista para usar". Si comparara un PMIC con un circuito controlador analógico diseñado manualmente (sé que nadie hace eso, pero tenga paciencia conmigo), básicamente obtendrá el mismo conjunto de respuestas.
@jpc mi respuesta es una advertencia para que la gente tenga mucho cuidado al implementar un SMPS controlado por software.
@Andyaka Sí, estoy de acuerdo en que es un buen consejo en el 99,9% de los casos. Me encantaría entender cuando este no es el caso. :)
@jpc es cuando su aplicación puede vivir con todas las cosas malas mencionadas.

Imagínese: su SMPS tiene que operar en condiciones de carga arbitrarias, la mayoría de las veces en cargas de pulso; necesita una ondulación increíblemente baja (<5 mV), respuesta transitoria casi en 1 ciclo o unos pocos, la menor cantidad de ondulación de entrada reflejada, estable en todas las variaciones/tolerancias, no se permiten condensadores electrolíticos, tamaño más pequeño, eficiencia casi plana en línea/carga . Mientras tanto, informe todos los diagnósticos al host.

Consígame un chip analógico "dedicado" para esta aplicación, por favor. Lo sé, lo sé, piensas, diablos, puedo agregar este amplificador operacional y ese circuito que hiciste para Julie... mientras sumabas cientos de componentes. Ahora, tiene un SMPS impredecible e improductivo, todo por unos pocos dólares.

Te dan la imagen.

Si su tío Harry todavía necesita un viejo 13.6V @ 100 amp, y no le importa ventilarlo, enfriarlo, tirarlo cuando no está contento, le conseguiré un chip "dedicado" de 50 centavos con seguridad.

Usando un enfoque analógico, ninguno de los esquemas de control avanzados puede implementarse ni construirse un sistema con las demandas que mencioné anteriormente, solo para hacerte sentir nervioso, si no molesto.

Por favor, no.

Eso es lo que tengo que entregar.

Todas las deficiencias mencionadas en cuanto al sistema basado en "microcontrolador" son nulas y sin valor desde el principio.

DEBE ENCONTRAR TOPOLOGÍAS APROPIADAS QUE SE ACOMPAÑEN CON LA IMPRESIONANTE POTENCIA DE LOS SISTEMAS DIGITALES

Esa es la trampa.

Bienvenido a EE.SE, Robin, pero he leído esto dos veces y no sé cuál es tu mensaje. Por favor, escriba en inglés sencillo. por ejemplo, ¿Qué significa "null & void from the bat" en un contexto técnico? (Soy un hablante nativo de inglés pero estás en un sitio internacional).
SMPS digitales frente a SMPS analógico
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