數(shù)字電位器在DC-DC變換器中的應(yīng)用
數(shù)字電位器(DCP)是數(shù)控電阻大小的器件,數(shù)控的接口方式有直接按鍵方式、三線接口方式(選片線、方向線、脈沖線)、SPI接口方式和I2C接口方式。通常用于校準(zhǔn)系統(tǒng)精度和控制系統(tǒng)參數(shù)的大小。
2 脈寬調(diào)制模式
早上20世紀(jì)60年代,電源的開關(guān)調(diào)節(jié)首先應(yīng)用在軍用電源的設(shè)計中。它的優(yōu)勢在于重量輕和效率高,可以控制均衡電量的加載,就是控制均衡電壓的供給,通過高速動作的開關(guān)量的開和關(guān)來實現(xiàn)。如圖1所示,加載到電阻器上的平均電壓Vo(avg)=(ton/T)×Vi,這種控制方法就稱為脈寬調(diào)制模式。本文概述在二種類型DC-DC變換器中數(shù)字電位器的應(yīng)用,包括如何調(diào)節(jié)反饋電阻來獲得輸出電壓。
以TI公司的TPS62000型電路為例,如圖3所示,它是低噪聲同步降壓型DC-DC變換器,內(nèi)部采用電流模式PWM控制器,工作頻率典型值為750kHz。在關(guān)閉模式下,電流損耗可降低到1μA,非常適合于1節(jié)鋰離、2節(jié)到3節(jié)鎳鉻、鎳氫電池或堿性電池。2節(jié)電池供電時,輸出大電流為200mA;3節(jié)電池供電時,輸出大電流為600mA。
TPS62000DGS的輸出電壓可調(diào),通過調(diào)整反饋引腳FB的電壓值來達到輸出電壓V0的變化,采用數(shù)字電位器來調(diào)節(jié)反饋引腳FB的電壓。在圖3中,H為數(shù)字電位器可調(diào)電阻器的高電壓端,L為數(shù)字電位器可調(diào)電阻器的低電壓端,W為數(shù)字電位器滑動電壓輸出端。輸出電壓的計算公式為V0=0.45V×(1+RH/RL),其中要求RH+RL≤1MΩ,每次調(diào)接的電阻值為1kΩ。3線接口可設(shè)計成單片機控制或按鍵直接控制(外擴邏輯電路),在減小數(shù)字電位器RL的阻值時,輸出電壓V0會增加。由于該器件是DC-DC降壓器件,因此輸出電壓V0大值為輸入電壓VI。