Использовал внутренний компаратор. Теперь все отлично работает. . Спасибо всем, особенно jackBU!!!

Только два вопроса на будущее:

1. Все же где лучше проверять состояние компаратора и изменять OCR1B value - в обработчике прерывания по сравнению или по переполнению таймера? Ведь оба события повторяются в каждом периоде.

2. В большинстве ИС регуляторов всегда используется компаратор, например и в МС34063. Значит ли это, что данный способ качественно лучше, чем вариант с усилителем или же он просто проще?

по "монтёрски" могу сказать, что снимать данные (фиксировать в hold/sample) лучше всего прямо перед новым периодом ШИМ. это выгодно в смысле помех и стабильности измерений, т. к. все переходные процессы к этому времени максимально затухли. я не имею опыта с АЦП в AVR, но в обычных отдельных АЦП вход закрывается прямо по сигналу начала преобразования, т. е. можно воспользоваться событием начала ШИМ.


чёперная схема (с компоратором) проще, но она имеет один принципиальный недостаток. уровень пульсаций на накопительной ёмкости всегда больше гистерезиса компоратора, а величину гистерезиса нельзя уменьшать произвольно. она связана с переходной характеристикой и уровнем шумов. для ориентира могу сказать, что чёперная схема хороша при токах до 1..3А. при таких токах можно легко получить уровень пульсаций порядка 10..20мВ.

касательно схему вообще я обратил внимание, что Вы используете советский дроссель на стержневом сердечнике. он не слишком хорош для силовых схем. я бы рекомендовал катушки CDRH от Sumida. их много, например в http://www.terraelectronica.ru

и вообще, если Вы разработали схему в учебных целях, то советую приглядется к другим процессорам, более заточенным для данного класса задач. имхо, на вскидку более подходят
- PSoC от CYPRESS. тем более что практически весь софт, включая компилятор и библиотеки выложены на халяву, а отладочная плата с USB в москве стОит полторы- две тысячи рублей.
- Системы на кристалле для смешанных сигналов от SILICON LABORATORIES (http://www.silabs.com). я у них находил полный комплект для разработки импульсного инвертора. в комплект входил и программный анализатор переходных характеристик... правда деньги потребуются несколько бОльшие. оценочные платы у них стОят от 2 до 10 тыс. р.
единственный недостаток этих проц-ов,- 51 ядро.., хотя как сказать... сами микросхемы не дороги, порядка AVR.

да, касательно оценки переходной характеристики...
я (кхе-кхе) не знаю, как её рассчитать "правильно", но посмотреть вполне по силам. для этого Вам потребуется собрать простенькую схемку. берёте любой маломощный MOS транзистор, например такой же, что и в Вашей схеме и последовательно с истоком включаете резистор сопротивнение которого соответствует максимальному току стабилизатора. подключаете резистор и исток транзистора в качестве нагрузки, а на затвор подаёте импульсы от генератора. если синхронизировать осциллограф от этих же импульсов, то можно удобно посмотреть характер переходного процесса на скачок тока нагрузки и сделать полезные выводы о поведении стабилизатора, как устройства с обратной связью. насколько он устойчив, время отработки обратной связи, время завершения и частота колебаний в случае перерегулирования...
особое внимание надо обратить на точки подключения осциллографа, что бы не спутать звон в кабелях с поведением собственно стабилизатора. хорошо использавать "незаземлённый" осциллограф, что бы исключить паразитные контуры в цепи общего провода.
да ещё, 32кГц очень низкая частота ШИМ, имхо. если Вам потребуются бОльшие мощности, то выгоднее повысить частоту ШИМ до 128кГц используя 8и разрядный ШИМ. вообще то разрядность ШИМ эквивалентна в данной схеме общему гистерезису и надо выбрать разумный компромис, между пульсациями и размером накопительной катушки индуктивности и компактностью схемы в целом.

Muxa, спасибо за столь исчерпывающий ответ.

С продукцией CYPRESS я близко не сталкивался пока, но если стоимость владения столь низкая - надо попробовать посмотреть.

А вот с Silabs я бы не сказал, что там что-то стоящее есть порядка цен на AVR. Впрочем, схема действительно была собрана как прототип для грядущего проекта...

Вот все же еще мысль: если устройство с батарейным питанием лучше использовать в качастве преобразователя эту классическую схему или все же использовать трансформатор? Что можно сказать о КПД?

Я вот тоже сначала подумал, что это все в учебных целях.

Однако, из последнего поста понятно, что вы собираетесь использовать эту схему в проекте.

Советую использовать импульсные ШИМ контроллеры (их очень много разных).

Такой вариант рассматривался. Но мне показалось разумным возложить задачи источника питания на одну "интеллектуальную ИС", чем плодить несколько относительно недешевых импульсных стабилизаторов на 12 и 5 вольт. Ведь по сути сама задача сводится к разработке маломощного UPS. Кроме того, устройство с батарейным (аккум) питанием - нужно еще и аккум заряжать... Вообщем, если посчитать стоимость и оценить надежность, мой вариант на одной тиньке выглядит предпочтительнее... И еще она связана по I2C с соновным процем, тот должен будет управлять работой источника питания.

Но как оказалось, с теорией у мну выявились серьезные пробелы - спасибо добрым людям, подсказали...

да, согласен, что микроконтроллер имеет смысл ставить, если управлять несколькими стабилизаторами и решать какие то доп. задачи.
с другой стороны сейчас имеется тенденция к повышению рабочих частот стабилизаторов именно исходя из оптимизации их стоимости. обычно используют катушку на бронерованном сердечнике с индуктивностью в несколько микро Генри (они недороги, поскольку мало меди) и недорогой керамический конденсатор. конденсаторы типоразмера 0805 с материалом Y5U (0-70 C) сейчас до 100мкФ, дешевле и эффективнее танталовых. по этому я вижу ограничение в AVR по частоте работы. доже 128кГц слишком мало.
что касается Silabs, то я года два назад видел у них на сайте программный пакет, позволяющий разрабатывать подобные устройства. поскольку там было сказано, что имеется моделирующая программа, то как раз и было бы удобно ею воспользоваться не вникая в детали физики процессов. но вот сейчас порылся у них на сайте и ничего не смог отискать. прям не знаю, что и думать...
с PSoC от CYPRESS сам не работал, но случайно наткнулся на вот эту заметку: http://www.terraelectronica.ru/idea.php?ID=17
меня интересуют решения такого рода, например для датчика угла поворота на вращающемся трансформаторе и я посмотрел сам процессор. замечательная штуковина. там кроме обычного 51 ядра имеется цифровая и аналоговая программируемые матрицы. например АЦП там не готовый, а реализуется программированием этих матриц. регистр последовательных приближений в цифровой, а ЦАП, ИОН и компоратор в аналоговой. ЦАП, например использует цепочку С-2С конденсаторов, которая так же может использоваться для синтеза различных фильтров и т. д. причём, для великого множества стандартных решений на сайте свободно выложены готовые заготовки. сам процесс синтеза предельно нагляден, не требует вникать в детали коммутации элементов.
у меня нет пока подходящей задачи, а то давно бы попробовал.

На Tiny461 можно максимум 250кГц для 8битного шима. Вполне приемлемая частота. А те камни, про которые Вы рассказываете, уж слишком монстрообразные для таких применений.

"Бронированных" сердечников не бывает.
А вот броневые - да, те есть.

Хорошо быть программером. Выучил тиньку кой-как и всегда ее и везде.....
Делая источники, все-таки не лишне почитать как их люди делают.
Если расколупать любой серийный источник, то тинек там не обнаружим. Случайно ли?

тинек может и нет, а вот TMS320F280X -запросто.

Выдалась свободная минутка и я собрал еще одну схему. Источник постоянного напряжения 30v. Нужно с помощью ATtiny461 регулировать напряжение на выходе от 0 до 25 вольт.
Проблема со стабилизацией на выходе снова проявилась. В этой схеме на выходе наблюдается автоколебательный процесс (пульсации с амплитудой 1...2V, с постоянной составляющей требуемого уровня).
Программа инициализирует таймер1 в режим PWM на вывод OC1A от внутреннего PLL 32MHz. По переполнению таймера в прерывании опрашиваем компаратор и: если ACO=1, OCR1A++, иначе OCR1A--.
Возможно ли модифицировать эту схему, чтобы снизить пульсации на выходе хотя бы до 20mV?
На мой взгляд, сильным ограничением является программный опрос компаратора, от которого никак вроде не избавиться...

А что Вы хотите? Всадили 3 RC-звена и ждете, когда не будет генерации?

Если после ФНЧ поставить усилитель постоянного напряжения, это может стать решением проблемы для такой программной реализации?
Или лучше усиливать сигнал с делителя? Или вариантов нет и задача нерешаема?

Тут нормальное решение будет только одно - не заводить обратную связь через проца. Процессором имеет смысл сгенерировать опорное напряжение для обычного линейного источника. Сгенерировать ШИМ'ом с последующей фильтрацией.

Полностью переосмыслил проблему и пришел к тому же выводу. Только вразумительно объяснить себе насколько 3-RC ШИМ опора проиграет обычному цифровому потенциометру или DAC'у, "запитанному" от TL431 - так и не смог. Потому сделал опору на 12 бит DAC'е. Вообще все дороговато получилось, зато классно работает...
Жаль, но соблазнительная идея "микроконтроллерного блока питания на AVR" разваливается на глазах - аналоговая часть стремится к самостоятельности ...