摘要: DS4424可调电流DAC用于调节DC-DC转换器输出电压的余量。本文介绍了在采用DS4424进行DC-DC变换器反馈分频网络设计时,如何正确选择其电阻值。
DS4424可调电流DAC与DS4404可调电流DAC相似,但有两个主要区别。首先,DS4424有127个接收和源模式的设置,而DS4404有31个设置。其次,DS4424的默认I²C地址设置为20h,而DS4404的默认I²C地址设置为90h。两个设备的地址都由A0和A1地址引脚的状态决定。
本文的重点是DS4424,它可以用来调整DC-DC转换器的输出电压余量。本文阐述了当采用DS4424进行设计时,如何正确选择DC-DC变换器反馈分频网络的电阻值。
DS4424包含四个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(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。*V(OUT)和V(FB)值由DC-DC转换器决定,不应与DS4424的V(OUT)和V(RFS)混淆
DS4424从其OUT引脚接收和源。有效满量程电流值范围为50µA至200µA。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。DS4424产生的源/汇电流通常用于调节DC-DC变换器的反馈分压器。
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,我们可以从另一组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,通过求解方程3求出V(OUT),我们确定:
使用公式5创建两个方程。对于一个方程,我们选择V(OUT)的最大余量V(OUTMAX)和最大I(RA)电流I(RAMAX)。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。
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DS4424的满量程电流吸收/源范围为50µA至200µA,因此我们选择100µA作为DAC的I(FS)电流。要设置这个值,根据下面的公式(也可以在DS4424数据表的第6页找到)选择R(FS):
当V(RFS) = 0.976V时,我们求解方程8,发现R(FS)需要为80k欧姆 (77.47k欧姆)才能产生100µa的满量程电流。
选择DS4424 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。下沉和采购DS4424的设置将管理标志。I(FS)的变化等于1mA的I(FS)值,期望的V(OUT)变化为0.4V。将式7中的得尔塔V(OUT)和得尔塔I(FS)代入,求解R(A)得到R(A) = 4.0k欧姆。
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,我们可以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)的关系为:
我们用方程10来解R(B)得到R(B) = 2.67k欧姆。
DS4424 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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