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本帖最后由 mars4zhu 于 2021-9-11 21:34 编辑
我最近也在设计一个可调电压的DC-DC控制电路,采用一个DAC输出模拟电压,来设置DC-DC的可调电压输出。
DC-DC电源固定电压输出电路基本概述
对于一个一般化的DC-DC电源转换电路,都有一个反馈输出电压Vout的引脚Vfb,与DC-DC芯片内部参考电压的Vref比较,
[attach]562503[/attach]
并有如下反馈控制规律:
(1)当Vfb<Vsense时,DC-DC电路会调整占空比,使得Vout升高;
(2)当Vfb>Vsense时,则调整占空比,使得Vout降低;
(3)当Vfb与Vout呈正相关时,最终DC-DC电路会达到稳态,Vout输出保持不变,且Vfb=Vref。
通常情况下是采用串联电阻分压的方式,使得Vout = (R1+R2) / R1 * Vfb = (1+R2/R1)*Vref,利用分压电阻R2/R1的比值,实现DC-DC电路的固定电压输出;
可调电压电路的实现:
为实现DC-DC电路的可调电压输出,采用一个Vset电压,来设置DC-DC电路的输出Vout,使得Vout = N*Vset,
对此设计了如图的反馈电路,利用Vset、Vout以及固定的偏置电压Vbias,输出反馈电压Vfb到DC-DC的反馈引脚,
[attach]562505[/attach]
需计算Rp电阻值以及Vbias/Vref的关系,使得Vout = 2Vset。
计算过程:
令
S1 = S2 = S3 = S4 = 1/10KΩ
K = Sp/S1.
由于该运放电路为负反馈电路,利用“虚短、虚断”概念:
Vp = Vn
Ip =0, In = 0
根据基尔霍夫电流定律,得到:
0 = (Vp - Vout) + (Vp - Vbias) + K*Vp
Vp = (Vout + Vref) / (2+K)
0 = (Vn - Vset) + (Vn - Vfb) + 0*Vn
Vn = (Vset + Vfb) / 2
简化为:
Vfb = (Vout + Vbias) * 2/(2+K) - Vset
Vbias与Vset均保持为固定值,当Vout增大时,Vfb增大,而DC-DC电路会如前所述,根据Vfb增大而调整占空比,抑制Vout的增大,因此该电路会进入电压控制闭环的负反馈;最终稳态时,必定有Vfb=Vsense;
转换等式为:
Vout = (2+K)/2 * (Vset + Vfb) - Vbias
为满足Vout = 2Vset的要求,必须有:
(2+K) /2 = 2
(2+K)/2 * Vfb - Vbias = 0,
从而:
K = 2,即R5 = 1/2 * R1 = 5kΩ
Vbias= 2*Vfb = 2 * Vref
请各位大神指教;
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发表于 2021-9-11 21:31
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