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利用DS4402/DS4404对DC-DC变换器的输出电压进行裕限

来源:analog 发布时间:2023-09-01

摘要: 本文介绍了当使用DS4402或DS4404调节DC/DC转换器输出电压余量时,如何正确选择DC/DC转换器反馈分频网络的电阻值。

DS4402或DS4404可调电流DAC用于调节DC-DC转换器输出电压的余量。本文介绍了当设计中使用DS4402或DS4404时,如何正确选择DC-DC变换器反馈分频网络中的电阻值。

可调电源

DS4402/DS4404 dac包含两个/四个I²C可调电流源,能够吸收和输出电流。这些dac的典型应用是对DC-DC转换器的输出电压进行裕度。(参见图1。)


图1所示、带有可调电流dac的DC-DC变换器电路,用于调节变换器的输出电压。

DS4402/DS4404从其OUT引脚接收和源电流。有效的满量程电流值范围从0.5mA到2.0mA。满量程电流I(FS)的值由连接到DAC的FS引脚或相应OUT引脚的电阻的大小决定。由DS4402/DS4404产生的源/汇电流最常用于调节DC-DC变换器的反馈分压器。

确定V(OUT)与I(FS)的关系

选择正确的I(FS)取决于DC-DC转换器的V(OUT)引脚上需要多少余量。为了确定这个余量,我们必须发现V(OUT)和I(FS)之间的关系。

将进入V(FB)节点的电流相加,我们发现:


地点:


和:


然而,由于R(B)和V(FB)是恒定的,所以I(RB)没有变化。因此:


我们正在寻找V(OUT), 得尔塔V(OUT)和I(FS), 得尔塔I(FS)的选定范围之间的关系。由于我们知道I(FS)电流的变化等于通过R(A)的电流的变化,我们从另一组V(OUT)和I(RA)值中减去一组V(OUT)和I(FS)值,以确定V(OUT)和I(FS)之间的关系。

首先,求解方程3求出V(OUT),得到:


使用公式5创建两个方程。对于一个方程,我们选择V(OUT), V(OUTMAX)和最大I(RA), I(RAMAX)的最大边际。对于另一个方程,我们选择V(OUT)和I(RA), V(OUTNOM)和I(RANOM)的标称值。两个方程相减,得到:


利用式4,可将式6转化为关系:


公式7表明,V(OUT)和I(FS)的余量之间的关系由电阻器R(A)的值决定。

计算V(OUT)余量的正确电阻器值

现在我们知道了V(OUT)和I(FS)之间的关系,我们可以选择R(A)的正确值,从而选择R(B)来生成所需的V(OUT)余量。由于DS4402/DS4404的满量程电流吸收/源范围为0.5mA至2.0mA,因此我们选择1mA作为DAC的I(FS)电流。根据以下公式(DS4402/DS4404数据表中的公式1)选择R(FS)来设置该值:


当V(REF) = 1.23V时,我们求解方程8,发现R(FS)需要为9.53k欧姆才能产生1mA的满量程电流。

选择DS4402/DS4404 I(FS)后,我们必须确定R(A)的大小,以在V(OUT)上实现所需的余量。2.0V V(OUT),余量为20%,需要±0.4V的变化。DS4402/DS4404的下沉和源设置将管理该标志。I(FS)的变化等于1mA的I(FS)值,期望的V(OUT)变化为0.4V。代入式7中的得尔塔V(OUT)和得尔塔I(FS),求解R(A)得到R(a) = 400欧姆。

确定R(A)和R(B)之间的关系

图1中电路的反馈网络是一个带有电阻R(a)和R(B)的分压器。查看图1,假设I(FS) = 0A,我们创建一个简单的分压器方程:


我们假设所需的V(OUT)标称值为2.0V,并且DC-DC变换器的反馈电压V(FB)为0.8V。代入V(OUT)和V(FB)的值,确定R(A)和R(B)之间的关系:


我们用方程10来解R(B),得到R(B) = 267欧姆。

结论

DS4402/DS4404 dac的电阻反馈分压器网络和电流下沉/源能力控制DC-DC转换器的V(OUT)余量。满量程电流I(FS)与V(OUT)的余量之间的关系由电阻R(A)的值决定。通过为您的应用选择正确的I(FS)值,您可以为反馈分频网络确定正确的电阻值,并实现所需的V(OUT)余量。



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