LM2596S-ADJ 程控电压源
方案1
计算过程:流过电阻R3的电流I3 ,流过电阻R2的电流I2 ,流过电阻R1的电流I1
FB引脚反馈电压VFB, 单片机DAC输出电压VG,二极管压降VD,
通过下面推导:
I3=(VG-VD-VFB)/R3
I2=(VOUT-VFB)/R2
I1=VFB/R1
VD为二极管导通电压0.4V VFB=1.23
(VG-1.23-0.4)/R3+(VOUT-1.23)/R2=1.23/R1
(VG-1.63)/R3+(VOUT-1.23)/R2=1.23/R1
VG<=1.63V时,I3=0,VOUT=1.23*(1+R2/R1)=23.78V
VG>1.63V时,VOUT=1.23*(1+R2/R1)-(VG-1.63)*R2/R3
VG=3.25V时输出最小 VOUT=23.78-35.64/R3=23.78-23.78=0V
所以可以实现0-23.78V可调
输出电压计算公式:
VOUT=1.23*(1+R2/R1)-(VG-1.63)*R2/R3
按图中参数,如果程控电压变化1mV
输出电压变化等于 22K/1.5K * 1mV =14.667 mV
对程控电压的精度要求较高
方案2
这里的反馈回路串入了一个运放,该运放组成一个比较电路,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。
电路中运放电源加入了-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。
该电路本人亲测可用,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。
查找其他资料,有说可以将电压比较器改为电压放大器来改善稳定性.
方案3
出处: https://e2echina.ti.com/question_answer/analog/power_management/f/24/p/147603/417678
出处: https://e2echina.ti.com/question_answer/analog/power_management/f/24/p/147603/417678
思路是对的,可以这样控制,不过建议DAC输出增加二极管(或者2个二极管),并且设置DAC输出超过二极管压降时,对输出进行调整。
此时: (Vo-Vfb)/R2 + ( Vdac-VF*2)/R3 = Vfb/R1 (Vo-1.23)/R2 +(Vdac-1.4V)/R3 = 1.23/R1 二极管VF=0.7V
即Vo=(2.63-Vdac)*R2/1K +1.23V 当DAC输出1.4V时,二极管导通,此时获得最大输出电压
所以12V= (2.63-1.4)*R2+1.23 R2=8.75kohm
计算5V输出时Vdac电压
5=(Vdac-1.4)*8.75+1.23 Vdac=1.83
也就是DAC输出从1.4V增加到1.83V, 输出电压从12V降低到5V.
之所以加二极管,是因为希望单向调节,否者当DAC输出小于1.2V, 电流流向DAC。DAC输出大于1.2V, 电流流向FB。
其次你需要注意的是,当DAC电压是1.83V输出时间,R3上的电流是(1.83-1.23)/1K=0.6mA, DAC需要有这样的电流输出能力。或者你将R3加大一点,可以减少这个电流。计算和上面一样。
其他可参考资料:
在老外网站上看到一个LM2596数控调压方案,大家讨论一下
https://www.amobbs.com/thread-5696234-1-1.html
用M8与LM2576制作可调数控开关电源
https://www.amobbs.com/thread-1707407-1-1.html
LM2596数控可调电源制作原理图与PCB图
http://www.51hei.com/bbs/dpj-56592-1.html