BUCK型電源芯片的調壓方式分析

1、前題

BUCK型的電源芯片非常多,常用的如LM2576、LM2596等等,這種芯片優點很多,比如功率大、體積小、效率高等。這種芯片一般都可以通過電阻分壓的方式設定反饋腳VFB的電壓來改變電源芯片的輸出電壓。但最近手上的一個項目要求可以通過單片機程序控制輸出不同的電壓值。最初想到了用數字可調電阻器芯片去實現電壓的調節。所有搜索了幾款電阻器芯片,發現這種芯片都是分很多級的電阻一檔一檔來切換,這樣實際調節是分檔的還遠遠達不到連續可調的要求。
BUCK型的芯片既然是通過FB腳的電壓VFB來調節輸出的,那我們是否可以通過單片機的DAC或者通過PWM產生一個可控的電壓給FB腳,從而調節芯片輸出電壓。基於這種想法請教了芯片的廠家和工業商,他們給出了兩個方案,一種是通過DAC產生電壓,一種是通過PWM佔空比調節電壓。實際本質都是調節電壓值,PWM的好處是一些低端的MCU沒有DAC也可以調節電壓。

2、電路

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如上圖是芯片廠家給出的電路,實際電路產生的電壓由兩部分構成,一部分是通過R2和R1兩個電阻的分壓產生,另一部分是通過VA或VPWM產生的電壓。兩部分電壓共同決定了FB腳上的VFB電壓。
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官方給出的原理說明如上圖,可以看到芯片的輸出值VOUT與VA的關係是一個很好的線性關係,所以我們通過調節VA來調節芯片輸出VOUT是完全可行的。

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官方給出的設計步驟,即電路中各個電阻的阻值的計算和取值。計算結果與電路和官方給出的實驗數據如下圖:

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