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[嵌入式]可调电源的电路设计

可调电源在电路调试中经常用到,可调电源分为两种2-5v(非0点可调)和0-5v(低至0点可调)可调两种。
对于第一种非0点电压的可调范围,其主要是由于开关电源或LDO芯片输出的最小电压为一个固定电压值,非0范围。因此通过调节开关电源或LDO端的反馈电阻的设计模型,其电压可调范围都与芯片的参考电压有关。

  1. 基于开关电源的可调电压设计电路
    在这里插入图片描述

因芯片U2的输出参考电压VSENSE管脚为1.22v。因此,通过调节可调电阻R8的数值,其芯片输出的最低电压一定不小于1.22v。当然此种方案是手动可调输出电压的设计,如果我们想进行自动调节输出电压,可以将可调电阻R8换成数字电位器,例如MCP42100芯片,其是通过spi通信进行电阻调节的,因此其需要与MCU进行配合使用。当然对于小电流的场合,可以采用LDO芯片代替开关电源进行电压输出。
优点:电源效率高,
缺点:可调电压不能从0v可调
3. 基于0-5v的手动电压可调的电路设计
如果可调电压从0v开始,那么我们必须要改变参考电压从0v开始,其思路是电阻分压+设计跟随电路。
在这里插入图片描述

因运放的输出电流最大不超过100Ma,因此如果想要增加输出能力,可以加一个三极管。
在这里插入图片描述

其实为了保证输出电压的输出精度,我们一般对于可调电阻上方的VCC采用一个精度更高、纹波更小的基准稳压芯片,例如REF5025,固定输出2.5v参考电压。
优点:电路简单,纹波小
缺点:电源效率低。

  1. 基于0-5v的自动电压可调的电路设计
    自动电压可调的电路可以采用数字电位器或者DAC进行参考电压的输出。采用数字电位器的电路就是将可调电阻替换为数字电阻,并增加MCU进行电阻调节,不再叙述。
    在这里插入图片描述

但是采用DAC芯片进行电压可调,一般成本比较贵。另外,DAC芯片一般需要一个精度很高的参考电压,以及跟MCU通信,因此此种设计一般不是使用。

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加:2021-11-18 11:20:34  更:2021-11-18 11:20:48 
 
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