半導(dǎo)體主題:許多線性和開關(guān)模式電源和穩(wěn)壓器使用電阻網(wǎng)絡(luò)作為穩(wěn)壓器的反饋來調(diào)節(jié)電壓輸出。這通常通過改變單個(gè)電阻的值或使用機(jī)械電位計(jì)來完成。本文討論使用帶按鈕控制的數(shù)字電位器DS1809來控制穩(wěn)壓器,DS<>為穩(wěn)壓器的控制提供“人機(jī)接口”。這可以用作其他數(shù)字控制電源的基準(zhǔn),這些電源使用其他數(shù)字電位器,這些數(shù)字電位器可由微處理器控制。這適用于將系統(tǒng)電壓電平調(diào)整到最佳水平(在制造過程中)的應(yīng)用,以在電源電壓和電路中器件的工作電壓之間提供最佳誤差幅度。
可變電壓電源設(shè)計(jì)
在本例應(yīng)用中,DS1809用于控制LP2951穩(wěn)壓器的電壓輸出。 目的是創(chuàng)建一個(gè)具有精確電壓控制和定義電壓限制的可變電源。 該電路可由許多電源供電,包括墻上插座適配器和電池,可提供 電源電路的便攜性。
圖1中的電路顯示了DS2951如何控制LP1809的輸出。任何低輸出 噪聲穩(wěn)壓器就可以了。DS1809為按鈕控制的64位數(shù)字電位器。是的 提供 10kΩ、50kΩ 和 100kΩ 尺寸。由R1、R2和DS1809組成的分壓器電路 調(diào)整 LP7 反饋引腳(引腳 2951)上的電壓。通過改變這里的電位,輸出 調(diào)整LP2951的電壓。
圖1.可變電源電路,5.0V至5.5V范圍
C1是一個(gè)去耦電容,用于為輸入提供電壓穩(wěn)定性。C2是旁路電容器,用于 降低輸出電壓信號上的交流噪聲。C3 用于在負(fù)載存在時(shí)提供電壓穩(wěn)定性 穩(wěn)壓器的輸出。C4是DS1809的去耦電容。D1 用于保護(hù) LP2951 C2充滿電且輸入斷開時(shí)損壞。需要 D2 和 C4 才能允許 DS1809用于在電路斷電時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)游標(biāo)位置。DS1809的Rh端子是 連接到雨刮器端子 Rw 以最大程度地降低噪音。
R1、R2和數(shù)字電位計(jì)的尺寸用于確定最大和最小電壓 輸出電壓信號范圍。公式 1 顯示了用于選擇 R1、R2 和 DS1809.
等式 1.V外公式。
在外是 LP2951 輸出引腳上的電壓,V裁判是內(nèi)部基準(zhǔn)比較器電壓 似乎是反饋引腳(引腳7),典型值為1.235V。流經(jīng)R2和DS1809的電流相同 通過 R1 看到的電流。該電流的計(jì)算方法是將基準(zhǔn)電壓除以組合 R2和DS1809的電阻。輸出引腳上的電壓是該電流乘以R1、R2、 以及通過DS1809看到的電阻。
第一步是確定電路將提供的電壓范圍。我們可以為一系列 5.0V至5.5V。這是通過用5.0V和5.5V代替V來實(shí)現(xiàn)的外和 1.235V (V裁判進(jìn)入等式 1。這 結(jié)果將類似于公式 2 中的公式。
等式 2.V外5.0V至5.5V范圍的計(jì)算。
根據(jù)DS1809的數(shù)據(jù)資料,我們使用最大游標(biāo)電阻值和R2來確定R1 最大電壓值。我們使用DS1809和R2的最大電阻來計(jì)算 電源電壓的最小值。我們求解 R1 的兩個(gè)方程,然后代入并求解 R1。 使用上述公式,R2為66.75kΩ,R2為233.90kΩ。使用 1kΩ 68/1 W 電阻和 一個(gè)8kΩ 220/1 W電阻,我們得到圖8中的電路。.1V 范圍除以提供的 5 個(gè)位置 DS64在1809.7V至8.5V范圍內(nèi)提供0.5mV/步進(jìn)。
要使用更寬的范圍,從4.5V到5.5V,只需使用相同的公式代替所需的電壓 范圍。
等式 3.V外4.5V至5.5V范圍的計(jì)算。
使用這些公式,我們發(fā)現(xiàn)使用10kΩ的DS1809時(shí),R1為101.4kΩ,R2為28.3kΩ。我們得到一個(gè) 使用此 15V 范圍時(shí),精度為 6.1mV/步進(jìn)。
等式 4.V外3.0V至5.5V范圍的計(jì)算。
使用上述公式,我們選擇50kΩ電位器以獲得更寬的電壓范圍。我們確定 R1 是 119.5kΩ,R2為33.6kΩ。2.5V 范圍可實(shí)現(xiàn) 39mV/步進(jìn)精度。
當(dāng)前限制
可從LP2951汲取的最大電流為100mA。對于穩(wěn)定的功能,最大 流過DS1809阻性元件的電流為4mA。在該電路中,電流消耗 通過DS1809游標(biāo)為32μA,進(jìn)入DS1809的VCC引腳的電流為115μA待機(jī),以及 主動(dòng)調(diào)整游標(biāo)位置時(shí)為350μA。LP2951 反饋引腳(引腳 2)在內(nèi)部連接 到放大器,用于比較來自R1/(R2+R1)分壓器與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓的電壓 電壓為1.235V。從反饋引腳汲取的典型電流為 20nA。
總結(jié)
這種電源設(shè)計(jì)便于攜帶且易于構(gòu)建。它允許對各種電壓范圍進(jìn)行精確控制。 當(dāng)使用?。?.8V)電壓范圍時(shí),可實(shí)現(xiàn)更精確的控制(0.5mV/步進(jìn))??刂凭容^低 當(dāng)使用較大的(39.0V)電壓范圍時(shí),可以達(dá)到(2.5mV/步進(jìn))。DS1809的按鈕接口 允許對輸出電壓進(jìn)行單步調(diào)整。如果需要,雨刮器可以連續(xù)移動(dòng) 按住任一按鈕。初始 0.5 秒延遲后,游標(biāo)將自動(dòng)步進(jìn) 每 100 毫秒在所需方向上一次,直到到達(dá)結(jié)束位置。
也可以使用其他數(shù)字電位器,例如使用1804線通信的DS3,或者 DS1803,采用2線通信來調(diào)節(jié)游標(biāo)位置。因此,可以使用 微處理器來控制該電路的輸出電壓。
DS1809不會(huì)使游標(biāo)位置超過數(shù)字電位器的末端位置, 并且不會(huì)自動(dòng)步進(jìn),除非按下任一按鈕超過 0.5 秒。這意味著 電壓永遠(yuǎn)不會(huì)超過電路中設(shè)計(jì)的最大值和最小值。按 SW1 按鈕可降低輸出電壓。類似地,SW2 以相同的方式遞增輸出電壓 每次按壓的量。因此,即使無意中按下SW1或SW2按鈕,輸出電壓也會(huì)降低 變化很小,并且永遠(yuǎn)不會(huì)超過設(shè)定的范圍限制。
使用DS1809數(shù)字電位器可以方便地手動(dòng)控制穩(wěn)壓器。電路 建立在帶有 9V 電池電源和 20V 電源的面包板上。因?yàn)?LP2951的待機(jī)電流僅為60μA,電路消耗的低待機(jī)電流水平為A 整體上,9V電池可用于電源。這使得電路小巧便攜。固定的 該電源的電壓范圍可防止IC的意外過壓。
審核編輯:郭婷
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