如何通过可调DC-DC改装成可数控的开关稳压电源

图1

DC-DC开关稳压威廉希尔官方网站 由于其高效率、大电流的优点被广泛使用。可调DC-DC可以通过调节反馈分压电阻来调节输出电压。图1是常用DC-DC降压稳压芯片LM2596-Adj的典型应用威廉希尔官方网站 ，通过调节R1和R2就可以得到所需输出电压。

有时候我们需要动态调节输出，最简单的方法就是把电阻换成电位器，通过手动调节的方式，动态调节输出电压。

然而，在系统应用中，电源电压调节必须要实现数字控制，就是我们常说的数控开关稳压电源。很多新手都懂得使用单片机、DAC、DC-DC威廉希尔官方网站 ，当要做一个数控开关稳压威廉希尔官方网站 的时候，往往想到使用数字电位器。可是，数字电位器往往成本高、分辨率有限、噪声大、不常用等缺点，用到数控稳压威廉希尔官方网站 里就不太理想。

如果我们能够设计出一种可以用电压调节输出的开关稳压威廉希尔官方网站 ，然后用DAC来控制调节电压，那么就很容易实现。问题是我们不可能自己重新设计一个DC-DC，如果能把现成的DC-DC集成芯片，通过修改外围威廉希尔官方网站 的方式，来实现用电压来控制输出，那么问题就得到解决。下面，我还是以LM2596-Adj为例，看看怎样把LM2596-Adj改装成可数控的开关稳压电源。

图2

图2就是把LM2596-adj改装成电压控制的DC-DC威廉希尔官方网站 。与图1威廉希尔官方网站 不同的是，这里的反馈回路串入了一个运放，该运放组成一个比较威廉希尔官方网站 ，把电阻R1、R2的分压反馈信号与设定电压Vset进行比较，然后运放输出的调整电压通过一个二极管反馈到LM2596的FB脚。由于反馈信号加在运放的同相输入端，到达FB引脚的反馈信号极性没有改变，在整体来看还是负反馈，所以输出电压同样可以稳定。再根据运放的“虚短虚断”，运放的输入电压V+ = V- ，也就是说输出电压：Vout = Vset(1+R2/R1)。

相对于图1，输出电压公式中芯片内部的Vref变成了外部可控的Vset，相当于把芯片的内部基准电压“移”到了外部，通过DAC可以很方便地调节Vset。

威廉希尔官方网站 中运放电源加入了-5V负电压，目的是使运放可以输出达到Vref（1.235V）+ VD1(0.7V)左右，使得输出电压可以稳定，D1和R5是为了确保不让运放输出的负电压反馈至FB引脚。如果把运放换成宽电压的轨对轨运放，则负电压和D1、R5可以去掉。

缺点是由于反馈通路多了一个运放，造成信号的一些延时，反馈信号的相位裕度变小，所以输出电压的纹波会有所增大，不过整体性能还是不错的。不知道选用带宽较高的运放会不会有所改善。

1、运放工作在比较状态，例如LM2596输出16V，DAC输出5V，那么运放同向端输入电压就为4V，这时运放输出0状态，二极管关断，LM2596处于开环状态，他的输出会增大，直到使运放同向端大于反向端电压，运放输出1状态，使二极管导通，LM2596处于闭环状态，会减小输出电压。这样直到稳定。

2、运放使用负电压-5V可以使运放输出电压在输出0状态的时候低于0.7v，这样可以确保D1二极管不会导通。