圖1

 

DC-DC開關穩壓電路由於其高效率、大電流的優點被廣泛使用。可調DC-DC可以通過調節反饋分壓電阻來調節輸出電壓。圖1是常用DC-DC降壓穩壓芯片LM2596-Adj的典型應用電路
，通過調節R1和R2就可以得到所需輸出電壓。

有時候我們需要動態調節輸出，最簡單的方法就是把電阻換成電位器
，通過手動調節的方式
，動態調節輸出電壓。

 

然而，在係統應用中，電源電壓調節必須要實現數字控製
，就是我們常說的數控開關穩壓電源。很多新手都懂得使用單片機
、DAC、DC-DC電路，當要做一個數控開關穩壓電路的時候

，往往想到使用數字電位器。可是，數字電位器往往成本高
、分辨率有限、噪聲大
、不常用等缺點，用到數控穩壓電路裏就不太理想。

 

如果我們能夠設計出一種可以用電壓調節輸出的開關穩壓電路，然後用DAC來控製調節電壓，那麼就很容易實現。問題是我們不可能自己重新設計一個DC-DC，如果能把現成的DC-DC集成芯片，通過修改外圍電路的方式

，來實現用電壓來控製輸出，那麼問題就得到解決。下麵，我還是以LM2596-Adj為例，看看怎樣把LM2596-Adj改裝成可數控的開關穩壓電源。

 

 

圖2

 

圖2就是把LM2596-adj改裝成電壓控製的DC-DC電路。與圖1電路不同的是，這裏的反饋回路串入了一個運放，該運放組成一個比較電路，把電阻R1、R2的分壓反饋信號與設定電壓Vset進行比較
，然後運放輸出的調整電壓通過一個二極管反饋到LM2596的FB腳。由於反饋信號加在運放的同相輸入端

，到達FB引腳的反饋信號極性沒有改變
，在整體來看還是負反饋，所以輸出電壓同樣可以穩定。再根據運放的“虛短虛斷”

，運放的輸入電壓V+ = V- 
，也就是說輸出電壓：Vout = Vset(1+R2/R1)。

 

相對於圖1
，輸出電壓公式中芯片內部的Vref變成了外部可控的Vset，相當於把芯片的內部基準電壓“移”到了外部
，通過DAC可以很方便地調節Vset。

 

電路中運放電源加入了-5V負電壓，目的是使運放可以輸出達到Vref（1.235V）+ VD1(0.7V)左右
，使得輸出電壓可以穩定，D1和R5是為了確保不讓運放輸出的負電壓反饋至FB引腳。如果把運放換成寬電壓的軌對軌運放，則負電壓和D1、R5可以去掉。

 

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1、運放工作在比較狀態，例如LM2596輸出16V，DAC輸出5V，那麼運放同向端輸入電壓就為4V，這時運放輸出0狀態
，二極管關斷，LM2596處於開環狀態，他的輸出會增大
，直到使運放同向端大於反向端電壓，運放輸出1狀態，使二極管導通
，LM2596處於閉環狀態，會減小輸出電壓。這樣直到穩定。

 

2、運放使用負電壓-5V可以使運放輸出電壓在輸出0狀態的時候低於0.7v，這樣可以確保D1二極管不會導通。


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