怎樣把可調(diào)DC-DC變身為數(shù)控穩(wěn)壓電源

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

　　圖1

　　DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓電路由于其高效率、大電流的優(yōu)點被廣泛使用。可調(diào)DC-DC可以通過調(diào)節(jié)反饋分壓電阻來調(diào)節(jié)輸出電壓。圖1是常用DC-DC降壓穩(wěn)壓芯片LM2596-Adj的典型應(yīng)用電路，通過調(diào)節(jié)R1和R2就可以得到所需輸出電壓。

　　有時候我們需要動態(tài)調(diào)節(jié)輸出，最簡單的方法就是把電阻換成電位器，通過手動調(diào)節(jié)的方式，動態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓。

　　然而，在系統(tǒng)應(yīng)用中，電源電壓調(diào)節(jié)必須要實現(xiàn)數(shù)字控制，就是我們常說的數(shù)控開關(guān)穩(wěn)壓電源。很多新手都懂得使用單片機、DAC、DC-DC電路，當要做一個數(shù)控開關(guān)穩(wěn)壓電路的時候，往往想到使用數(shù)字電位器?？墒?，數(shù)字電位器往往成本高、分辨率有限、噪聲大、不常用等缺點，用到數(shù)控穩(wěn)壓電路里就不太理想。

　　如果我們能夠設(shè)計出一種可以用電壓調(diào)節(jié)輸出的開關(guān)穩(wěn)壓電路，然后用DAC來控制調(diào)節(jié)電壓，那么就很容易實現(xiàn)。問題是我們不可能自己重新設(shè)計一個DC-DC，如果能把現(xiàn)成的DC-DC集成芯片，通過修改外圍電路的方式，來實現(xiàn)用電壓來控制輸出，那么問題就得到解決。下面，我還是以LM2596-Adj為例，看看怎樣把LM2596-Adj改裝成可數(shù)控的開關(guān)穩(wěn)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運放，該運放組成一個比較電路，把電阻R1、R2的分壓反饋信號與設(shè)定電壓Vset進行比較，然后運放輸出的調(diào)整電壓通過一個二極管反饋到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有改變，在整體來看還是負反饋，所以輸出電壓同樣可以穩(wěn)定。再根據(jù)運放的“虛短虛斷”，運放的輸入電壓V+ = V- ，也就是說輸出電壓：Vout = Vset(1+R2/R1)。

　　相對于圖1，輸出電壓公式中芯片內(nèi)部的Vref變成了外部可控的Vset，相當于把芯片的內(nèi)部基準電壓“移”到了外部，通過DAC可以很方便地調(diào)節(jié)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(wěn)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，缺點是由于反饋通路多了一個運放，造成信號的一些延時，反饋信號的相位裕度變小，所以輸出電壓的紋波會有所增大，不過整體性能還是不錯的。不知道選用帶寬較高的運放會不會有所改善。