Простое дополнение позволяет управлять выходным напряжением DC/DC преобразователя

В стандартных DC/DC преобразователях обычно резистивный делитель задает фиксированное выходное напряжение. Однако в таких приложениях, как источники питания с программируемым выходным напряжением и схемы управления двигателем, требуется динамическое управление выходным напряжением DC/DC преобразователя. Описанная здесь схема позволяет управлять выходным напряжением преобразователя VOUT с помощью напряжения VC.

В обычном понижающем DC/DC преобразователе выходное напряжение VOUT выражается формулой

  (1)

то есть, его значение зафиксировано сопротивлениями резисторов R1 и R2 (Рисунок 1).

Выходное напряжение обычного понижающего DC/DC преобразователя фиксировано и зависит от отношения сопротивлений резисторов делителя R1/R2.
Рисунок 1. Выходное напряжение обычного понижающего DC/DC преобразователя фиксировано
и зависит от отношения сопротивлений резисторов делителя R1/R2.

Дополнительная схема, показанная на Рисунке 2, позволяет управлять выходным напряжением того же DC/DC преобразователя, используя напряжение VC.

Дополнительная схема в этой версии DC/DC преобразователя позволяет управлять VOUT путем изменения напряжения VC.
Рисунок 2. Дополнительная схема в этой версии DC/DC преобразователя позволяет управлять VOUT
путем изменения напряжения VC.

Здесь резистор R2 подключен не к земле, а к узлу с напряжением VR. Тогда формула (1) приобретает вид

  (2)

Подставляя R1 = 20 кОм и R2 = 10 кОм, формулу (2) можно упростить:

  (3)

или

  (4)

Резисторы R3 и R4 имеют одинаковые сопротивления 10 кОм, поэтому выходное напряжение усилителя U2 равно

  (5)

где VREF – выход делителя R7/R8 опорного напряжения, сформированного микросхемой U3.

Объединяя формулы (4) и (5), получаем:

  (6)

Для упрощения формулы (6) выберем такие номиналы компонентов, чтобы

  (7)

Тогда формула (6) приобретает вид

  (8)

Напряжение внутреннего опорного источника микросхемы U1 равно 0.8 В. В соответствии с (7), выбирают R7 = 10 кОм, R8 = 3.16 кОм и VREF = 0.6 В. И, наконец, C1 уменьшает выходной импеданс микросхемы U2 на высоких частотах, поддерживая стабильность контура обратной связи.

Добавленная схема позволяет пользователю управлять выходным напряжением VOUT в диапазоне от 0 до 5 В с помощью управляющего напряжения VC, изменяющегося в диапазоне от 0 до 2.5 В. Подобная схема может быть сконструирована для использования с повышающим преобразователем или любым другим DC/DC преобразователем, у которого доступен вход напряжения обратной связи.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments LM4040
  2. Datasheet Texas Instruments TLC271
  3. Datasheet Texas Instruments TPS54332
  4. Datasheet Diodes B230

Electronic Design

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple Addition Permits Voltage Control Of DC-DC Converter's Output

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

10BASE-T1L Ethernet по витой паре: реализация на основе микросхем Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя