怎樣把可調DC-DC變身為數控穩壓電源

　　該電路本人親測可用，缺點(diǎn)是由于反饋通路多了一個(gè)運放，造成信號的一些延時(shí)，反饋信號的相位裕度變小，所以輸出電壓的紋波會(huì )有所增大，不過(guò)整體性能還是不錯的。不知道選用帶寬較高的運放會(huì )不會(huì )有所改善。

　　圖1

　　DC-DC開(kāi)關(guān)穩壓電路由于其高效率、大電流的優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用?？烧{DC-DC可以通過(guò)調節反饋分壓電阻來(lái)調節輸出電壓。圖1是常用DC-DC降壓穩壓芯片LM2596-Adj的典型應用電路，通過(guò)調節R1和R2就可以得到所需輸出電壓。

　　有時(shí)候我們需要動(dòng)態(tài)調節輸出，最簡(jiǎn)單的方法就是把電阻換成電位器，通過(guò)手動(dòng)調節的方式，動(dòng)態(tài)調節輸出電壓。

　　然而，在系統應用中，電源電壓調節必須要實(shí)現數字控制，就是我們常說(shuō)的數控開(kāi)關(guān)穩壓電源。很多新手都懂得使用單片機、DAC、DC-DC電路，當要做一個(gè)數控開(kāi)關(guān)穩壓電路的時(shí)候，往往想到使用數字電位器?？墒?，數字電位器往往成本高、分辨率有限、噪聲大、不常用等缺點(diǎn)，用到數控穩壓電路里就不太理想。

　　如果我們能夠設計出一種可以用電壓調節輸出的開(kāi)關(guān)穩壓電路，然后用DAC來(lái)控制調節電壓，那么就很容易實(shí)現。問(wèn)題是我們不可能自己重新設計一個(gè)DC-DC，如果能把現成的DC-DC集成芯片，通過(guò)修改外圍電路的方式，來(lái)實(shí)現用電壓來(lái)控制輸出，那么問(wèn)題就得到解決。下面，我還是以L(fǎng)M2596-Adj為例，看看怎樣把LM2596-Adj改裝成可數控的開(kāi)關(guān)穩壓電源。

　　圖2

　　圖2就是把LM2596-adj改裝成電壓控制的DC-DC電路。與圖1電路不同的是，這里的反饋回路串入了一個(gè)運放，該運放組成一個(gè)比較電路，把電阻R1、R2的分壓反饋信號與設定電壓Vset進(jìn)行比較，然后運放輸出的調整電壓通過(guò)一個(gè)二極管反饋到LM2596的FB腳。由于反饋信號加在運放的同相輸入端，到達FB引腳的反饋信號極性沒(méi)有改變，在整體來(lái)看還是負反饋，所以輸出電壓同樣可以穩定。再根據運放的“虛短虛斷”，運放的輸入電壓V+ = V- ，也就是說(shuō)輸出電壓：Vout = Vset(1+R2/R1)。

　　相對于圖1，輸出電壓公式中芯片內部的Vref變成了外部可控的Vset，相當于把芯片的內部基準電壓“移”到了外部，通過(guò)DAC可以很方便地調節Vset。

　　電路中運放電源加入了-5V負電壓，目的是使運放可以輸出達到Vref(1.235V)+ VD1(0.7V)左右，使得輸出電壓可以穩定，D1和R5是為了確保不讓運放輸出的負電壓反饋至FB引腳。如果把運放換成寬電壓的軌對軌運放，則負電壓和D1、R5可以去掉。

　　該電路本人親測可用，缺點(diǎn)是由于反饋通路多了一個(gè)運放，造成信號的一些延時(shí)，反饋信號的相位裕度變小，所以輸出電壓的紋波會(huì )有所增大，不過(guò)整體性能還是不錯的。不知道選用帶寬較高的運放會(huì )不會(huì )有所改善。