電源中的分壓器

在電源設計中，可以手動(dòng)設置所需的輸出電壓。大多數集成電源電路以及開(kāi)關(guān)和線(xiàn)性穩壓器 IC 都是通過(guò)分壓器來(lái)實(shí)現這一點(diǎn)的。兩個(gè)電阻值的比率必須合適才能設置所需的輸出電壓。圖 1 顯示了一個(gè)分壓器。

圖 1：電壓調節器中用于調節輸出電壓的分壓器。

電阻值
內部參考電壓 (VREF) 和所需輸出電壓決定電阻值的比率，如公式 1 所示：
frac {V_{REF}}{V_{OUT}} = frac {R_2}{R_1 - R_2}   (1)
參考電壓 VREF 由開(kāi)關(guān)穩壓器或線(xiàn)性穩壓器 IC 定義，通常為 1.2V、0.8V 甚至 0.6V。該電壓代表輸出電壓 (VOUT) 可設置的電壓。在參考電壓和輸出電壓已知的情況下，方程中仍然存在兩個(gè)未知數：R1 和 R2?，F在可以相對自由地選擇兩個(gè)電阻值之一，因為通常值低于 100 kΩ。
如果電阻值太低，則工作期間不斷流動(dòng)的電流VOUT/(R1+R2)造成的功率損耗非常高。如果 R1 和 R2 的值為 1 kΩ，則在 2.4 V 的輸出電壓下將流過(guò) 1.2 mA 的連續漏電流。這相當于僅由分壓器產(chǎn)生的 2.88 mW 的功率損耗。
根據輸出電壓設置的度以及 FB 引腳電源誤差放大器中的電流有多高，通過(guò)考慮該電流可以更地指定公式 1。
但電阻值不宜太高。如果電阻值為 1 MΩ，則功率損耗僅為 2.88 ?W。這種具有非常高值的電阻器尺寸的主要缺點(diǎn)是它會(huì )導致非常高的反饋節點(diǎn)阻抗。流入反饋節點(diǎn)的電流可能非常低，具體取決于電壓調節器。因此，噪聲會(huì )耦合到反饋節點(diǎn)并直接影響電源的控制環(huán)路。這會(huì )停止輸出電壓的調節并導致控制環(huán)路不穩定。特別是在開(kāi)關(guān)穩壓器中，這種行為至關(guān)重要，因為電流的快速切換會(huì )產(chǎn)生噪聲，并且噪聲會(huì )耦合到反饋節點(diǎn)。
R1 + R2 的有用電阻值介于 50 kΩ 和 500 kΩ 之間，具體取決于其他電路部分的預期噪聲、輸出電壓值以及降低功率損耗的需要。

圖 2：電源中適當放置的分壓器的示例。

分壓器放置
另一個(gè)重要方面是分壓器在電路板布局上的放置。反饋節點(diǎn)應設計得盡可能小，以便很少的噪聲可以耦合到該高阻抗節點(diǎn)。電阻器 R1 和 R2 也應非?？拷娫?IC 的反饋引腳。 R1 和負載之間的連接通常不是高阻抗節點(diǎn)，因此可以設計為具有更長(cháng)的走線(xiàn)。圖 2 顯示了靠近反饋節點(diǎn)放置的電阻器的示例。

圖 3：在分壓器中無(wú)連續功率損耗的情況下調整輸出電壓。