在电源设计中,可以手动设置所需的输出电压。
在大多数集成电源电路以及开关和线性稳压器IC中,这可以通过分压器实现。
为了能够设置所需的输出电压,两个电阻器的电阻比必须适当。
图1显示了一个分压器。
图1.稳压器中的分压器用于调节输出电压。
内部基准电压(VREF)和所需的输出电压决定了电阻器的电阻比,请参见公式1:基准电压VREF由开关稳压器或线性稳压器IC定义,通常为1.2V,0.8V或0.6V。
该电压表示可以为输出电压(VOUT)设置的最低电压值。
给定已知的参考电压和输出电压,公式中有两个未知数:R1和R2。
现在您可以相对自由地选择两个电阻值之一,通常电阻值小于100kΩ。
如果电阻值太小,则在工作期间由恒定电流VOUT /(R1 + R2)引起的功耗将非常高。
如果R1和R2的值均为1kΩ,则在输出电压为2.4V时流经的连续漏电流将为1.2mA。
这相当于仅由分压器产生的功耗为2.88mW。
根据输出电压设置的精度以及FB引脚上电源误差放大器的电流大小,考虑电流可以更精确地使用公式1。
但是,电阻值不应太大。
如果电阻值全部为1MΩ,则功耗仅为2.88μW。
将电阻值设置得太大的主要缺点之一是,它将导致非常高的反馈节点阻抗。
取决于稳压器,流入反馈节点的电流可能非常低。
因此,噪声将耦合到反馈节点,并直接影响电源的控制环路。
这将停止对输出电压的调节,并使控制环路变得不稳定。
特别是在开关稳压器中,此特性非常关键,因为电流的快速切换会引起噪声并耦合到反馈节点。
R1 + R2的有效电阻值在50kΩ至500kΩ之间,这取决于其他电路段的预期噪声,输出电压值以及降低功耗的需要。
另一个重要方面是分压器在电路板布局中的位置。
反馈节点应设计得尽可能小,以使耦合至该高阻抗节点的噪声极低。
电阻器R1和R2也应非常靠近电源IC的反馈引脚。
R1和负载之间的连接通常不是高阻抗节点,因此可以设计更长的走线。
图2显示了将电阻器放置在靠近反馈节点的示例。
图2.电源中正确配置的分压器示例。
为了降低分压器的功耗,特别是在超低功耗应用(例如能量收集)中,某些IC(例如ADP5301降压调节器)配备了输出电压设置功能,只有在检查时在启动过程中一次。
VID引脚上的可变电阻值。
然后保存该值以进行后续工作,并且没有电流继续流过分压器。
对于有效的应用程序来说,这是非常明智的解决方案。
图3.调节输出电压,而不会在分压器中造成连续功耗。
低功耗降压调节器ADP5301具有业界领先的超轻负载功率转换效率,可以延长便携式设备的电池寿命。
ADP5301降压调节器的额定效率为90%,静态电流仅为180 nA。
与以前的设备相比,它可以在更长的时间内提供最大的功率。
它非常适合物联网(IoT)应用,包括无线传感器网络和可穿戴设备,例如健身手环和智能手表。
ADP5301输入启动电压范围:2.15 V至6.50 V,工作电压低至2.00 V超低静态电流:180 nA(空载)可选输出电压:1.2 V至3.6V或0.8V至5.0V输出精度:±1.5 %(在PWM模式下的整个温度范围内)可选的迟滞模式或PWM操作模式。
迟滞模式下的输出电流,PWM模式下的电流最大为50 mA,电流最大为500 mA。
VOUTOK标志用于监视100%占空比的输出电压工作模式2 MHz开关频率,可选的同步输入范围从1.5 MHz到2.5 MHz QOD选项UVLO,OCP和TSD保护9引脚,1.65 mm×1.87 mm WLCSP封装结温度范围:-40°C至+ 125°C原始文本摘自ADI公司