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三個分立器件足以將 PWM 連接到開關穩(wěn)壓器

出處:維庫電子市場網 發(fā)布于:2025-03-06 16:34:12 | 328 次閱讀

  許多開關穩(wěn)壓器芯片使用相同的基本雙電阻網絡進行輸出電壓編程。圖 1 說明了典型 (buck 型) 穩(wěn)壓器中的此功能。參見 R1 和 R2,其中:  輸出電壓 = Vsense(R1/R2 + 1) = 0.8v(11.5 + 1) = 10v圖 1典型的穩(wěn)壓器輸出電壓編程,采用基本的雙電阻網絡。

  從數(shù)量上講,Vsense 反饋節(jié)點電壓因類型而異,R1 的推薦值也可能不同,但拓撲結構不會。大多數(shù)都忠實于圖 1。如果您的應用需要通過 PWM 對 Vout 進行數(shù)字控制,這種事實上的均勻性非常有用。

  圖 2 顯示了它實現(xiàn)的簡單三分量解決方案,其中:
  Vout = Vsense(R1/(R2 + R3/DF) + 1) = 0.8v 至 10v,因為 DF = 0 至 1在圖 1 中添加 PWM 控制所需要做的就是將 R2 分成相等的兩半,將濾波器帽 Cf 連接到對的中間,然后添加與其接地端串聯(lián)的 PWM 開關 Q1。
  圖 2 使用 PWM 進行穩(wěn)壓器編程的簡單電路,其中 Vout 范圍為 0.8 V 至 10 V,占空比 (DF) 從 0 到 1。
  1-lsb PWM 紋波衰減所需的 Cf 電容為2(注 2)Tpwm/R2,其中 N 是 PWM 位數(shù),Tpwm 是 PWM 周期。由于 Cf 永遠不會看到超過一伏特的電壓,因此它的額定電壓并不是什么大問題?! ∵@種簡單拓撲的一個很酷的特點是,與許多其他數(shù)字電源控制方案不同,只有穩(wěn)壓器的內部電壓基準對調節(jié)精度有影響。因此,精度不受外部電壓源(例如邏輯軌)的影響。這是一件好事,因為例如,TPS54332 參考的溫度系數(shù)僅為 15 ppm/oC.

  圖 3 繪制了圖 2 電路的 Vout 與 PWM DF 的關系圖,其中 X 軸為 DF,Y 軸為 Vout,并且Vout = Vsense(R1/(R2 + R3/DF) + 1)
  Vout(min) = Vsense
  Vout(max) = Vsense(R1/(R2 + R3) + 1)R1/(R2 + R3) = Vout(max)/Vsense – 1  圖 3 圖 Vout 與圖 2 PWM DF 的關系圖

  圖 4 繪制了 DF 與 Vout 的反函數(shù),其中,
  自由度 = R3/(R1/(Vout/Vsense – 1) – R2)DF 與 Vout 的非線性確實會產生一些軟件復雜性(兩次減法和三次除法)的成本來進行轉換。但是由于它購買了大量的電路簡化,因此它似乎是一個合理的(可能為零)成本?;蛘?,如果必要的內存可用,查找表是另一種(簡單的)可能性。
  圖 4 DF 與 Vout;非線性需要一些軟件復雜性來執(zhí)行轉換。

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