DC-DC 输出电压可调方法

### 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。