在很多應(yīng)用中,尤其是測(cè)試和測(cè)量領(lǐng)域,您都需要借助外部裝置或數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器設(shè)置反相降壓/升壓穩(wěn)壓器的輸出電壓。在常規(guī)的降壓拓?fù)渲校@種操作很簡(jiǎn)單:只需要借助一個(gè)帶有串聯(lián)電阻器的電壓電源、一個(gè)電流源或者一個(gè)DAC將電流導(dǎo)入反饋節(jié)點(diǎn),如圖1所示。
1.采用降壓拓?fù)涞目删幊屉妷?/p>
但是,如果您需要改變降壓-升壓拓?fù)渲械碾娮杵鞯碾妷,就有一點(diǎn)麻煩了。
您可以通過反相接地和VOUT電位并使集成電路的參考位于-VOUT電位而配置降壓-升壓拓?fù)渲械慕祲悍(wěn)壓器。也就是說穩(wěn)壓器集成電路的接地腳位于-VOUT。由于穩(wěn)壓器的FB引腳位于-VOUT電位而非接地電位上,將電流導(dǎo)入FB引腳便有一點(diǎn)棘手。為將電流導(dǎo)入反相降壓-升壓拓?fù)渲械腇B引腳,您需要電平移動(dòng)電壓源/DAC的信號(hào)。在本文中,我將向大家介紹一些不同的方法。
以德州儀器的LMZM33606為例。LMZM33606是一個(gè)額定輸入電壓為36V的降壓電源模塊,負(fù)載為6A。 圖2說明了如何將LMZM33606設(shè)置為反相降壓-升壓穩(wěn)壓器。
2.利用LMZM33606反相降壓-升壓。
方法1:使用一個(gè)PNP的電平位移器
在這些降壓-升壓應(yīng)用中使用LMZM33606時(shí),可以實(shí)現(xiàn)-15V至-5V的可編程輸出電壓范圍。通過電流源方法,您能夠以量級(jí)調(diào)低穩(wěn)壓器的輸出。這樣,在設(shè)置反饋分頻器電阻器時(shí),便可以將設(shè)計(jì)的默認(rèn)輸出設(shè)為-15V。添加外部電流源時(shí),您可以將穩(wěn)壓器輸出設(shè)置為-5V。默認(rèn)輸出為-15V時(shí),計(jì)算的高反饋值和低反饋值分別為:
·RFBT = 100k?.
·RFBB = 7.42k?.
電平位移接地參考信號(hào)以將電流導(dǎo)入FB引腳的簡(jiǎn)單的方法是,使用單PNP型雙極性晶體管(BJT)。圖三說明了如何將一個(gè)單PNP作為電平位移器使用。
3.使用單PNP的部署。
PNP Q1的基極接地,反射極通過電阻器連接DAC/電壓源。電壓源高于PNP基地發(fā)射下拉(VBE)時(shí),會(huì)產(chǎn)生等式1所述的電流:
Rext設(shè)定為50kΩ。FB節(jié)點(diǎn)可以應(yīng)用基爾霍夫電流定律,您可以使用等式2計(jì)算電流IX:
在等式2中代入等式1,得出等式3,由此可以計(jì)算出調(diào)整輸出電壓VOUT所需的編程電壓VX:
將等式3變成等式4,可以得出根據(jù)VX值進(jìn)行變成的VOUT:
等式4說明了VOUT對(duì)晶體管VBE的從屬關(guān)系。晶體管VBE本身取決于集電極電流,隨溫度變化時(shí),會(huì)影響編程VOUT的度。
下一個(gè)方法說明了如何從等式中移除VBE。圖4所示是一個(gè)有兩個(gè)PNP晶體管的電路,所采用的連接方式可以抵消VBE的影響。
方法2:使用兩個(gè)PNP的電平位移器
4.使用兩個(gè)PNP抵消VBE的部署。
本方法需要使用兩個(gè)PNP,是要使用兩個(gè)組合包裝的PNP BJT,以確保兩個(gè)晶體管之間匹配良好。本方法還可以減少輸出電壓編程中的錯(cuò)誤。
Q1晶體管的基極連接至程控電壓源。發(fā)射極經(jīng)由一個(gè)串聯(lián)電阻器RS連接至另一個(gè)正電軌,并且集電極接地。這樣便可以在晶體管的發(fā)射極形成一個(gè)VX + VBE電壓。Q2晶體管的發(fā)射極通過電阻器RX連接至Q1的發(fā)射極。RX設(shè)置導(dǎo)入FB節(jié)點(diǎn)的電流;鶚O接地后,Q2發(fā)射極節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)+VBE。等式5計(jì)算了流至發(fā)射極的電流(理想情況)