### DC-DC 输出电压可调方法详解
#### 概述
DC/DC转换器作为电子设备中的关键组件,在各种应用场景中发挥着重要作用。在很多情况下,我们不仅需要它能够稳定输出某一固定电压值,还需要其输出电压能够在一定范围内进行调节。这种需求主要来自于一些需要动态调整电源电压的应用场景,例如在数字电路中,由CPU芯片控制的电路往往就需要这种灵活性。本文将详细介绍如何通过CPU控制D/A转换器来实现DC/DC转换器输出电压的可调功能,并深入探讨其中的电路原理及计算方法。
#### CPU 控制 D/A 转换器实现 DC-DC 输出电压可调
在实际应用中,DC/DC转换器通常具备一个反馈(FB)引脚,该引脚的电压决定了转换器的输出电压水平。通过在FB引脚接入一个由D/A转换器输出的电压信号,我们可以实现对DC/DC转换器输出电压的动态调节。
##### 电路结构
- **D/A转换器**:用于将CPU输出的数字信号转换为模拟电压信号。
- **FB类型的DC/DC转换器**:选择具有FB引脚的DC/DC转换器,这样可以通过外部电阻来调整输出电压。
- **电阻**:RFB1、RFB2和RDAC用于构成分压网络,连接D/A转换器输出与DC/DC转换器的FB引脚。
#### 计算方法
为了更好地理解这一过程,我们需要掌握几个关键参数之间的关系:
- VFB:DC/DC转换器的反馈电压,一般为1V或0.9V。
- RDAC:连接D/A转换器输出端的电阻。
- RFB1、RFB2:构成分压网络的两个电阻。
- VDAC:D/A转换器的输出电压。
根据分压公式,可以得出输出电压VOUT的变化量与VDAC变化量之间的关系:
\[ \Delta VOUT = \frac{RFB2}{RFB1 + RFB2} \cdot \Delta VDAC \]
其中,初始状态下的RFB2可以任意设定,但需要满足以下条件:
\[ VOUT_{max} = VFB \cdot \left( \frac{RFB1 + RFB2}{RFB2} \right) \]
这里需要注意的是,当D/A转换器的输出电压VDAC等于FB引脚的参考电压VFB时,输出电压VOUT达到最大值VOUTmax;而VDAC减小时,VOUT也随之减小。
#### 电路工作原理
电路的基本工作原理是利用D/A转换器输出的模拟电压信号来改变流入DC/DC转换器FB引脚的电流大小,进而控制DC/DC转换器的输出电压。
- 当D/A转换器的输出电压VDAC高于FB引脚的参考电压VFB时,电路中的电流方向是从D/A转换器流向DC/DC转换器的FB引脚。
- 反之,当VDAC低于VFB时,电流方向则相反。
由此可以看出,输出电压VOUT与D/A转换器的输出电压VDAC之间存在反比例关系。即VDAC增大时,VOUT减小;VDAC减小时,VOUT增大。
#### 基本电路示例
下面通过两个具体的例子来进一步阐述上述原理。
**例1**
- 输出电压范围:0.5V~3.0V
- 分解能:8位,1LSB=10mV
- D/A转换器Full Scale:255
- D/A转换器输出电压:0V~2.5V
- 当D/A转换器设定为255时,输出电压为0.5V;当设定为0时,输出电压为3.0V
- 使用的元件:XC9220A095MR-G(DC/DC转换器)、XP162A12A6PR-G(8位D/A转换器)
**例2**
- 输出电压范围:3V~8V
- 分解能:10位,1LSB=5mV
- D/A转换器Full Scale:1024
- D/A转换器输出电压:0V~2V
- 当D/A转换器设定为1023时,输出电压为3V;当设定为0时,输出电压为8V
- 使用的元件:XC9103/4/5系列芯片(DC/DC转换器)、MICROCHIP TC1320(10位D/A转换器)
以上就是通过CPU控制D/A转换器实现DC/DC转换器输出电压可调的具体方法及其背后的电路原理。通过这种方式,我们不仅可以实现对输出电压的精确控制,还能够根据实际应用的需求灵活调整电压范围,极大地提高了电路设计的灵活性和实用性。
2026-01-04 22:11:50
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输出可调
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