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添加一个电阻,让DAC控制开关稳压器输出

2025-03-10 17:35:59 Stephen Woodward 阅读:
无论是针对降压、升压还是降压/升压,针对内部或外部开关、毫安或数十安培的电流,市面上都有大量可编程输出开关稳压器/转换器芯片可供选择。虽然所需的外部Ls和Cs因拓扑结构和芯片而异,但(几乎)所有芯片都使用完全相同的基本双电阻网络进行输出电压编程···

无论是针对降压、升压还是降压/升压,针对内部或外部开关、毫安或数十安培的电流,市面上都有大量可编程输出开关稳压器/转换器芯片可供选择。虽然所需的外部Ls和Cs因拓扑结构和芯片而异,但(几乎)所有芯片都使用完全相同的基本双电阻网络进行输出电压编程,如图1所示。图1中的降压型稳压器示例或多或少是随意选择的,因此请忽略L和Cs,只关注R1、R2和R3。lPKednc

图1:(几乎)通用的稳压器输出编程网络lPKednc

Vout = Vsense(R1/R2 + 1) = 0.8v*(11.5 + 1) = 10vlPKednc

出于某种只有神秘而奇妙的单片领域的专家才知道的原因,精密Vsense反馈节点的电压因类型而异,在0.50v至1.5v的大约3:1范围内各不相同,R1的推荐值也各不相同。lPKednc

重点是拓扑结构不变,所有(或至少大多数)都忠实地符合图1。如果您的应用需要DAC控制输出电压,这种惊人的一致性将非常有用。参见图2,了解如何使用正极性DAC和仅添加一个电阻器R3来实现这一点。lPKednc

lPKednc

图2:使用DAC和KISS网络对稳压器输出进行编程lPKednc

Vout = (Vcmax – Vc)(R1/R2 ) = (2.5v – (2.5 to 0v)) 4 = 0 to 10vlPKednc

考虑到DAC的合理选择(例如2.5v)、稳压器芯片数据表中的R1和Vsense数字以及应用要求中的Vomax,以下是KISS的算法:lPKednc

  1. R2 = R1 Vcmax/Vomax
  2. R3 = R1/(Vomax/Vsense – R1/R2 – 1)

按照KISS原则的优良传统,就是这样。好吧,好吧,除了几个小的限制条件。例如:lPKednc

  1. 上面的表达式2,以及R3的必要值,必须为正值。我想不出一个实际情况不是这样的,但确实可能存在一些参数的异常排列,导致它不会是这样的,而且实现负电阻并不是一件特别简单的事。
  2. Vout和Vc之间的关系是相反的。因此,Vc的数字版本必须是1的补码(完全KISS位的软件算法翻转所有位,因此0变成1,1变成0),然后才能写入DAC寄存器。
  3. 当Vc=0时,Vin必须足以使所选芯片产生所选的Vomax。

因此,也许这并不完全是KISS,只是大部分是而已。lPKednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Add one resistor to allow DAC control of switching regulator output,由Ricardo Xie编译)lPKednc

责编:Ricardo
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