本文介绍DC/DC恒流输出控制原理与应用。
DC/DC恒流输出通常会涉及到调节电流大小。有些芯片有专用的PWM或D/A调节引脚调节电流大小。本文针对没有专用调节电流功能的恒流驱动芯片,电路上增加少许改动,使之具有电流调节功能。
1.原理
通常情况下,DC/DC恒流驱动芯片正常工作时,CS(Current Sense)处的电压为一个固定值(不同芯片厂家值不一样),输出电流可使用下面的公式描述(为的2端电压):
如果有办法改变提供给上的电压(即),那么就可以改变输出驱动电流。电路原理图如下图:
其中,
1)PWM DIMMING为PWM输入接口,也可以是D/A接口,通常接至外部SOC或MCU相应管脚。
2)改变PWM占空比可改变上的电压,从而改变输出电流。
3)当使用PWM输入时,不可省略,此时,组成一阶低通滤波器,整流输出直流电压,通常在PWM频率大于10kHz,滤波器截至频率(fc=1/(2*pi*RC))远小于(通常是10倍)PWM输入频率即可。
2.参数确定
电路原理搞清楚之后,就需要建立输入电压(后面统一用表示),输出电流()与,,之间的关系。由和共同决定,根据叠加原理可知:
1)单独作用时,求
此时,接地,可知:
2)单独作用时,求
此时,接地,可知:
至此,即可求出,即:
又由,可得:
更近一步移项,整理,求出和之间的关系:
其中,
1)为固定值,可选定,,,可由和对应关系唯一的确定。
2)和呈线性关系。
3),阻值不能太小,太小会增加SOC或MCU驱动能力要求。
4),,精度有要求。可选1%误差。
3.应用
这里以D/A输出调压为例,PWM输出类似。选用DC/DC芯片的。
功能需求:
1)范围为:0-3.0V
2)范围为:0-3A
3)为:
根据1中原理图,试确定,,值。
由2中和之间的关系,列方程组:
注意:和这2者呈反比例关系
可得:
代入2中公式可得:
进而:
令,可取。
注意:
1)以上电阻值为理论值,需要根据标称值及误差综合选型。
2)D/A输出时注意驱动能力,必要时增加缓冲器。
总结,本文介绍了DC/DC恒流输出控制原理与应用。