草丁图书馆

  1. 首页 > 生活百科 >

电源设计中的分压器，用于调节输出电压

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 ， 这可以通过分压器来实现 。为了能够设置所需的输出电压 ， 两个电阻的阻值比必须合适 。
图1所示为一个分压器 。
“图1.图1. 电压调节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的阻值比 ， 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 。该电压代表输出电压(VOUT)可设置的   电压值 。在已知基准电压和输出电压的情况下 ， 等式中还有两个未知数：R1和R2 。现在可以相对自由地选择两个电阻值中的其中一个 ， 通常阻值小于100kΩ 。
如果电阻值太小 ， 则工作期间因恒定流过的电流VOUT/(R1 R2) 引起的功耗极高 。如果R1和R2的值均为1kΩ ， 那么输出电压为 2.4V时流过的连续漏电流将为1.2mA 。这相当于仅分压器就产生2.88mW的功耗 。
根据输出电压需要设置的精准度和FB引脚处的电源误差放大器的电流大小 ， 可以通过考虑该电流更   地利用公式1 。
但是 ， 电阻值也不应该太大 。如果电阻值均为1MΩ ， 则功耗仅为2.88μW 。电阻值设得太大的一个主要缺点是它会导致非常高的反馈节点阻抗 。流入反馈节点的电流可能会非常低 ， 具体取决于电压调节器 。因此 ， 噪声会耦合到反馈节点并直接影响电源的控制回路 。这会中止输出电压的调节并导致控制回路不稳定 。特别是在开关稳压器中 ， 这种特性十分关键 ， 因为电流的快速开关会引起噪声 ， 并耦合到反馈节点 。
R1 R2的有效电阻值介于50kΩ和500kΩ之间 ， 具体取决于其它电路段的预期噪声、输出电压值以及减小功耗的需求 。
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 ， 以便使耦合到这个高阻抗节点的噪声极低 。电阻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 ， 因此可以设计采用较长的走线 。图2所示为将电阻靠近反馈节
　“图2.图2. 电源中配置恰当的分压器示例 。
为了降低分压器的功耗 ， 特别是在超低功耗应用（如能量收集）中 ， 某些IC（如ADP5301 降压稳压器）配备了输出电压设置功能 ， 仅在启动期间检查   其VID引脚上的可变电阻值 。然后将这个值存下来用于后续工作 ， 而没有电流持续流过分压器 。这是针对高效应用的非常明智的解决方案 。




“图3.图3. 调节输出电压而不会在分压器中产生连续功耗 。
低功耗降压调节器ADP5301 ， 具有业界   的超轻负载电源转换效率 ， 可延长便携式设备的电池寿命 。降压调节器ADP5301额定效率为90% ， 静态电流仅为180 nA ， 相比以前的器件能在更长时间内提供   功率 ， 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 ， 比如健身手环和智能手表 。
【电源设计中的分压器，用于调节输出电压】

    推荐阅读


    上一篇：开关电源起振是什么看了就知道

    下一篇：数字电源的调制方式：脉冲频率调制是什么？