可变电压电源设计

在这个示例应用中，DS1809用于控制LP2951稳压器的电压输出。其目的是创建一个可变电源，具有精确的电压控制和定义的电压限制。该电路可以由许多来源供电，包括墙上插座适配器和电池，这为供电电路提供 可移植性。

电路图1显示了DS1809如何控制LP2951的输出。任何低输出 噪声稳压器都可以。DS1809是一款按键控制的64位数字电位器。它有10k欧姆、50k欧姆和100k欧姆三种尺寸。分压器电路由R1、R2和DS1809 组成，对LP2951的反馈引脚(引脚7)上的电压进行调节。通过改变这里的电位，可以调节LP2951的输出 电压。

图1所示。可变电源电路，5.0V至5.5V范围

C1是去耦电容，用于为输入提供电压稳定性。C2是一个旁路电容，用于 降低输出电压信号上的交流噪声。C3用于在稳压器输出 上存在负载时提供电压稳定性。C4是DS1809的去耦电容。D1用于保护LP2951 在C2充满电且输入断开时免受损坏。D2和C4需要允许 DS1809在电路断电时自动存储雨刷位置。DS1809的Rh端子 与雨刷端子Rw相连，以减小噪声。

R1、R2和数字电位器的大小决定输出电压信号的最大和最小电压 范围。公式1显示了用于选择R1、R2和 DS1809的大小的公式。

方程1。V(出)公式。

V(OUT)是在LP2951的输出引脚上看到的电压，V(REF)是内部参考比较器电压 ，似乎是反馈引脚(引脚7)，通常为1.235V。通过R2和DS1809的电流与通过R1看到的 电流相同。该电流是通过将参考电压除以R2和DS1809的联合 电阻来计算的。在输出引脚上看到的电压是这个电流乘以R1, R2， 和通过DS1809看到的电阻的总和。

第一步是确定电路将提供的电压范围。我们可以设计一个范围为 5的电源。0V至5.5V。这是通过将V(OUT)代入5.0V和5.5V，将V(REF)代入1.235V来完成的。 的结果与中的公式类似方程2．

方程2。V(OUT)计算5.0V至5.5V范围。

从DS1809的数据表中，我们使用最大雨刷电阻值和R2来确定R1为 的最大电压值。我们使用DS1809和R2的最大电阻来计算R1为 电压电源的最小值。我们解出R1的两个方程，然后代入并解出R2。利用上面的方程，我们得到R2为66.75k欧姆 R1为233.90k欧姆。使用68k欧姆 1/8瓦电阻和 220k欧姆 1/8瓦电阻，我们得到图1中的电路。0.5 v范围除以DS1809提供的64个位置 ，从5.0V到5.5V，我们得到7.8mV/步。

要使用更宽的范围，从4.5V到5.5V，只需使用相同的方程替换所需的电压 范围。

方程3。V(OUT)计算4.5V至5.5V范围。

使用这些方程，我们发现使用10k欧姆 DS1809 R1是101.4k欧姆， R2是28.3k欧姆。我们得到 15。6mV/步进精度使用此1V量程。

方程4。V(OUT)计算3.0V至5.5V范围。

根据上面的公式，我们选择50k欧姆电压范围更广。我们确定R1等于 119。5k欧姆 R2 = 33.6k欧姆。2.5V范围允许39mV/步进精度。

当前的限制

可从LP2951提取的最大电流为100mA。为了稳定的功能，可以流过DS1809电阻元件的最大 电流为4mA。在本电路中，通过DS1809雨刷器的电流 为32µA，待机状态下输入DS1809 VCC引脚的电流为115µA，主动调节雨刷器位置时输入 350µA。LP2951反馈引脚(引脚2)内部连接 到一个放大器，该放大器将R1/(R2+R1)分压器的电压与内部参考电压 (1.235V)进行比较。从反馈引脚提取的典型电流为20nA。

总结

这种电源设计便于携带，易于制造。它可以精确控制各种电压范围。当使用小(0.5V)电压范围时，可以实现更精确的控制(7.8mV/步)。当使用较大的(2.5V)电压范围时，可能不太精确的控制 (39.0mV/步)。DS1809 的按钮接口允许对输出电压进行单步调整。如果需要，可以通过按住任意一个按钮来连续移动雨刷 。在最初的0.5秒延迟后，刮水器将每100毫秒自动向所需方向 步进一次，直到到达终点位置。

其他数字电位器也可以使用，如DS1804，它使用3线通信，或 DS1803，它使用2线通信来调整雨刷位置。因此，可以使用 微处理器来控制该电路的输出电压。

DS1809不会增加或减少雨刷位置超过数字电位器的端点位置， 并且不会自动步进，除非其中一个按钮被按下超过0.5秒。这意味着 电压将永远不会超过电路中设计的最大值和最小值。按下 SW1按钮会降低输出电压。类似地，SW2每次按压都会以相同的 量增加输出电压。因此，即使无意中按下SW1或SW2按钮，输出电压 变化很小，并且永远不允许超过设定的范围限制。

使用DS1809数字电位器可以方便地手动控制稳压器。电路 建立在一个面包板上，有一个9V的电池供应，或者一个20V的电源供应。由于LP2951的 待机电流仅为60µA，并且整个电路的待机电流 水平较低，因此可以使用9V电池作为电源。这使得电路体积小，便于携带。该电源的固定 电压范围可防止ic的意外过电压。