Блок питания с микроконтроллерным управлением

Я опасаюсь давать полный ответ, не зная, что от ВАС ожидается - это похоже на задание, где вас проверяют на понимание и то, что вы узнали. Следующее будет вам полезно. Вам нужно предоставить больше подробностей, если вам нужна дополнительная помощь с этими схемами.

Вот существующий вопрос обмена стеками. Я вижу, что я ответил на него в 2011 году :-).
Как работает эта схема питания? (MCU + LM317)
Схема и мой предыдущий ответ должны очень помочь.
В вашем случае вы применяете ШИМ с помощью аналогового сигнала. Запишите в R1.
Вы ДОЛЖНЫ понимать, как работает схема, а не просто применять ее.
Оригинал, по-видимому, находится здесь с описанием схемы, со схемой <b>здесь</b>

На этой странице журнала EDN есть похожая схема. Потенциометр между контактами 1 и 5 обычно не используется.

В другом вопросе обмена стеками есть очень полезное предостережение об ограничениях нагрузки операционных усилителей в аналогичной схеме.
Проблемы управления LM317 с помощью операционного усилителя - 2013

Вы можете получить множество возможных идей здесь - поиск = lm317 voltage controled power supply - это чрезвычайно мощный способ поиска информации - ЕСЛИ картинка стоит тысячи слов, то это бесценно. Обратите внимание на используемые термины.

Плохие проекты:

Есть несколько плохих проектов, которые могут выглядеть нормально, но вести себя плохо.
Несмотря на подробное описание, Эта неудачная конструкция использует «управление с разомкнутым контуром», а выходное напряжение меняется в зависимости от нагрузки и лишь «в какой-то степени контролируется».

Меня спросили, почему я считаю, что эта схема — «разомкнутая». Я не смог найти полную схему на странице, но эта схема была показана для выходного каскада. Если это НЕ фактическая используемая схема, было бы «хорошо» иметь полную схему в легкодоступном месте.

ЕСЛИ это реальная используемая схема, то:

Назовем транзисторы Q1 Q2 Q3 Q4 в порядке слева направо.
Назовите предполагаемое выходное напряжение = Vset = Vdac x (R6 + R7)/R7.
Vdac подается на базу Q1 и усиливается Q1 и Q2 для формирования желаемого выходного напряжения, появляющегося на коллекторе Q2. Меньшее напряжение появляется как Vout из-за падения Vbe в Q3 и Q4. По мере увеличения тока нагрузки Vout будет «падать», тем самым увеличивая привод на Q4. Это, в свою очередь, увеличивает нагрузку на Q3, и напряжение эмиттера Q3 будет падать, увеличивая привод Q3. Фактические напряжения Vbe будут зависеть от бета (коэффициента усиления по току) Q3 и Q4, их температур (которые зависят от теплоотвода, нагрузки и температуры окружающей среды) и производственных отклонений. При отсутствии или очень низких нагрузках Vout будет примерно на 1 В ниже Vset. При больших нагрузках Vbe_Q3 будет в диапазоне 0,6-0,8 В, а Vbe_Q4 будет 0,8 В+. Таким образом, Vout будет примерно на 1,5+ В ниже Vset и будет изменяться (по крайней мере) с учетом факторов, упомянутых выше.

Это все еще пригодная к использованию конструкция, но Vout можно «достаточно легко» сделать гораздо более стабильным с нагрузкой, используя обратную связь от Vout к усилителю Q1-Q2 — по сути, образуя компаратор, который сравнивает Vset и Vout.

Обновление:
Это [ссылка предоставлена NilsB] МОЖЕТ быть фактической схемой или близкой к ней. Это более ранняя конструкция 2005 года, которая, предположительно, во многом совпадает с более поздней версией.

Похоже, это не открытый контур в широком смысле. Vout по-прежнему отделен от Vset, а программная обратная связь позволяет ему настраивать Vset, чтобы сделать Vout таким, каким он хочет, по принципу «подтолкни и увидишь». То есть Vset не является фиксированным отношением к Vout, поэтому он никогда не сможет его установить и «просто отслеживать». Таким образом, он не стабилизируется автоматически при изменении нагрузки или температуры, и между kx Vset и Vout существует переменный drp.
Программное обеспечение работает достаточно быстро, но не так быстро, как замкнутый контур в оборудовании, который позволяет Vout отслеживать Vset в пределах мВ с задержкой настолько короткой, насколько это предусмотрено контуром усилителя ошибки.

Это принципиальная схема 2005 года, то есть более ранняя версия, чем изначально цитируемая V3 — можно предположить, что он не «отступил» в концепции дизайна. Странно, что он не включил полную принципиальную схему или хорошее обсуждение предоставленной обратной связи по току и напряжению. Возможно, он хотел продавать наборы, а не раздавать свой окончательный дизайн. Ссылка на продажи наборов теперь не работает, поэтому теперь он не управляет ни тем, ни другим.

Я бы счел предпочтительным добавить простой аппаратный усилитель ошибки, так что Vout = kx Vset, а ПОТОМ измерить Vout и Iout с помощью АЦП (как он это делает). Vout тогда по сути "установил и забыл" с дополнительной возможностью проверки того, что Vout соответствует тому, что должно быть (что позволяет, например, обнаружить сильную перегрузку).
Работа в режиме постоянного тока по-прежнему остается «подтолкну и увидишь», но «не так уж и плохо».
Кроме того, Vout включает в себя Vdrop на резисторах измерения тока - около 0,5 В/А. Измерение с помощью 2 каналов AD C, как он делает, позволяет это компенсировать. Если бы резисторы Isense были в "высокой стороне" питания перед регулятором, это бы устранило это изменение, но сделало бы измерение тока несколько сложнее.

Если вы хотите выводить заданные уровни напряжения отдельными шагами, а не в «аналоговом» диапазоне от X вольт до Y вольт, то ответ можно найти в техническом описании LM317:

Подключите каждый из ВХОДОВ через базовый резистор 1 кОм к контактам Arduino. Выбор различных значений для всех резисторов, конечно, позволит вам изменять Vout, включая или выключая каждый транзистор, по отдельности или вместе. Вы можете использовать любой стандартный транзистор: 2N3904, 2N2222, BC548 и т. д., но я бы предпочел использовать (маломощный) MOSFET, например BSS138 (и исключить базовый резистор). Конечно, вы можете использовать больше линий резистора/транзистора, если вам нужно больше выходных возможностей. Я рекомендую использовать R2, чтобы Vout всегда был ограничен, в противном случае - если Vin довольно высоко - вы можете повредить все, что питает Vout, из-за некоторых неконтролируемых напряжений.

Вычисление значений резисторов — это ваша математическая задача. Если вы действительно приложите немного мозговой активности, вы сможете изменять Vout линейными шагами с минимальным использованием пинов Arduino:

'Input' states            Vout
  A  B  C  D            (/volts)
  0  0  0  0              5.00  [Vmax set by R2]
  0  0  0  1              4.75
  0  0  1  0              4.50
  0  0  1  1              4.25
  0  1  0  0              4.00
   ...  ...                ..
  1  1  1  0              1.75
  1  1  1  1              1.50

Это показывает, что с N выводами Arduino вы можете иметь (N^2)-1 уровней. Использование R2 дает ваш окончательный уровень, когда все ВХОДЫ выключены.

Если вы хотите иметь возможность понизить Vout до 1,25 В, добавьте транзистор/MOSFET, который подключает R1/ADJ напрямую к земле. Включение этого приведет к снижению Vout до 1,25 В, независимо от состояния других ВХОДОВ.