电源输出电压双向调节电路

电源输出电压双向调节电路本设计实例介绍了一种基于 OVP/UVP 测试、负载余量测试、电压可编程性或其它任何理由而需要调节电源输出电压的方法。图 1 电源输出电压双向调节电路。图 1 所示电路可以通过向反馈节点输出或输入电流实现电源输出电压的双向调节。它可以通过开关进行人工操作，也可以通过三个输入：S1 (STEP)、S2 (RESET)和 S3 (U/D)进行数字操作。 S1 信号的每个上升沿都会使输出电压 VO 增加或减小一个步距(在本设计中约为 95mV)。S3 控制调节方向(上/下)，S2 将 VO 复位到标称值。 单独使用 U4B 可确保： 1.每按压一次 S1(S1 要去反弹)增加一个步距。 2.有足够时间等待 UUT 保护电路作出反应。 由 U5 和 U6 组成的调节电路特点是有一个压控的电流宿/源(VCCS)。U3B 和 U3C 用于上移 VCCS 的参考点，以便： 1.参考点具有与 Vref_ps 相同的电平且位于中心。这样，在中立条件下(比如在复位时)，VW = 0.5Vref1 ≈ Vref2, Itrim≈0， VO≈VO(nominal)。 2.这个电路可以使用单电源，同时仍能输入和输出电流。 差分放大器 U5 产生 Itrim 并用以调节VO 的幅度，通过使电流流入 Vtrim 节点来降低 VO，或吸入电流来提升 VO。U6 是一个增益等于 1 的仪表放大器，用于将检测到的电流反馈给 U5。 U1/U3C 电路产生两个参考电压 Vref1 和 Vref2。其中Vref1 是用于控制信号 Vw 的参考电压。Vref2 则匹配 UUT 的 1.25V 参考电压。 公式(1)、(2)和(3)可以用来配置这个电路以获得不同的 VO值：下面这个例子将图 1 的参数插入上述公式： 从公式(1)我们可以得到：因此针对±25%的 VO 变化范围(即 30V 至 18V)，Itrim 的范围为-26μA 至+25μA。 VW 的范围是 0V 至 2.5V。将这个数值代入公式(2)得到 R8≈48kΩ。 根据公式(3)：假如 R7=100Ω ，那么 VA(VW=0) ≈ 0V，并且 VA(VW=2.5V) ≈ 2.5V 假设 U2 有 128 个步距，那么 VW、Itrim 和 VO 的分辨率分别是20mV、406nA 和 95mV。图 2 显示了一些关键点的波形。在第一象限里，VO (Ch3)随着每个时钟脉冲从标称值开始呈线性下降，直到在 18V 左右达到饱和。在大约半途中，S2 被按下，将 VO 复位至标称值，S3 闭合。VO 再随着每个时钟脉冲上升到 29.5V 的上限值。 当 U2 的滑动片处于中心位置时，Vref2 和 Vref_ps 之间的任何失配都会给 Itrim 带来偏移，从而使 VO 偏离标称值。假如需要的话可以进行调节补偿。 上述电路由一个 5V 电源供电，其电流消耗不到 2mA。在一些应用中，VO 可以针对这种情况进行调节和使用。