DC-DC开关稳压电路由于其高效率、大电流的优点被广泛利用。可调DC-DC可以通过调节反馈分压电阻来调节输出电压。图1是常用DC-DC降压稳压芯片LM2596-Adj的范例运用电路,通过调节R1和R2就可以得到所需输出电压。
有时候我们须要动态调节输出,最大略的方法便是把电阻换成电位器,通过手动调节的办法,动态调节输出电压。
然而,在系统运用中,电源电压调节必须要实现数字掌握,便是我们常说的数控开关稳压电源。很多新手都懂得利用单片机、DAC、DC-DC电路,当要做一个数控开关稳压电路的时候,每每想到利用数字电位器。可是,数字电位器每每本钱高、分辨率有限、噪声大、不常用等缺陷,用到数控稳压电路里就不太空想。
如果我们能够设计出一种可以用电压调节输出的开关稳压电路,然后用DAC来掌握调节电压,那么就很随意马虎实现。问题是我们不可能自己重新设计一个DC-DC,如果能把现成的DC-DC集成芯片,通过修正外围电路的办法,来实现用电压来掌握输出,那么问题就得到办理。下面,我还是以LM2596-Adj为例,看看若何把LM2596-Adj改装成可数控的开关稳压电源。
图2
图2便是把LM2596-adj改装成电压掌握的DC-DC电路。与图1电路不同的是,这里的反馈回路串入了一个运放,该运放组成一个比较电路,把电阻R1、R2的分压反馈旗子暗记与设定电压Vset进行比较,然后运放输出的调度电压通过一个二极管反馈到LM2596的FB脚。由于反馈旗子暗记加在运放的同相输入端,到达FB引脚的反馈旗子暗记极性没有改变,在整体来看还是负反馈,以是输出电压同样可以稳定。再根据运放的“虚短虚断”,运放的输入电压V+ = V- ,也便是说输出电压:Vout = Vset(1+R2/R1)。
相对付图1,输出电压公式中芯片内部的Vref变成了外部可控的Vset,相称于把芯片的内部基准电压“移”到了外部,通过DAC可以很方便地调节Vset。
电路中运放电源加入了-5V负电压,目的是使运放可以输出达到Vref(1.235V)+ VD1(0.7V)旁边,使得输出电压可以稳定,D1和R5是为了确保不让运放输出的负电压反馈至FB引脚。如果把运放换成宽电压的轨对轨运放,则负电压和D1、R5可以去掉。