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摘 要：DC/DC开关稳压电路由于其效率高的优点被广泛应用。该文介绍一种通过在DC/DC的外部反馈电阻上增加DAC的电路，可实现动态控制DC/DC电路的输出电压。该文根据典型应用电路推导出输出电压表达式，便于根据设计输入确定外围电路的电阻阻值。 关键词：DC/DC 数控 电压调节 中图分类号：TN71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（b）-0040-02 1 典型开关稳压电路 DC/DC开关稳压电路具有可升降电压，效率高的优点，一直被广泛应用于电池供电设备，便携式设备。为了有更广泛的应用范围，大部分DC/DC控制芯片都具有反馈引脚FB，可通过调节跨接在输出端的外部电阻分压来调节输出电压。图1是LINEAR公司的一款DC/DC控制器LTC1871的典型应用，该电路实现升压功能。通过调节R1和R2的电阻值可调节输出电压VOUT=VFB（1+R2/R1）。 如果将图1中的R2换成电位器，通过调节电位器，可实现动态调节输出电压。但在实际应用中，还经常需要能够用单片机等处理器芯片控制电源电压，即需要DC/DC输出电压的数字可控。如背光的亮度需要数字控制，超声仪器的发射电压需要在一定范围内可数字调节等等。 2 可动态调节开关稳压电路实现方法 2.1 实现电路 该文介绍的方法，就是通过在DC/DC的外围反馈回路上再增加一个DAC，实现输出电压的数字可控。以LTC1871为例，具体的实现电路如图2。 DC/DC芯片采用LTC1871，搭成SEPIC（单端主电感变换器）型变换器。SEPIC型变换器的优点是输出电压可高于或低于输入电压，既可实现降压也可实现升压，这对于动态调节输出电压的需求来说，可使电压调节范围不受输入电压影响，实现更宽的调节范围。实现数控功能的电路，是图2左下角的DAC电路。AD5300是SPI接口，8-bit的DAC芯片，输出连接到DC/DC电路的反馈回路。单独看增加了DAC的这一部分反馈电路，见图2圆框内部分。 2.2 计算公式推导 图2中，U2的VOUT 管脚是DAC芯片输出的控制电压，U1的FB管脚是DC/DC芯片的反馈管脚，稳定状态下该引脚上的电压为1.23 V。根据电路原理，I1=I2+I3，分别列出I1，I2，I3的表达式，可推导出的表达式，如下： 从的表达式可看出，和DAC输出的控制电压成反比例关系，当VDAC为0时，电压达到最大值，为表示电源输出的最大值；后面一项表示电压的可调节幅度。像图2的电路，就是实现最大输出16.8 V，电压动态调节范围5.5 V的DC/DC电路。 一般情况下，和作为设计输入是已知的，可通过表达式的后面一项确定R2和R3的比例关系，然后再代入前面一项求出和的比例关系。根据比例关系选择合适的电阻值。具体选用的阻值可根据需要选择，选择较大阻值的，则损耗较小；选择较小阻值的，则输出的电压精确度较高，热噪声较小。 3 结语 通过在DC/DC开关稳压电路的电阻反馈网络中增加一DAC电路，可以达到动态调节输出电压的作用。特别适合用在控制超声仪器的发射电压。该文介绍的电路方案在实际产品中有使用过，经测试验证，输出电压与理论计算的电压值误差 参考文献 [1] LINEAR.LTC1871――Wide Input Range，No RSENSE Current Mode Boost，Flyback and SEPIC Controller[DB/OL]，2013. |
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