DC-DC指直流轉(zhuǎn)直流電源,DC全稱(chēng)為Direct Current。
DC-DC一般由控制芯片、電感線(xiàn)圈、濾波電容等構(gòu)成,下圖是一個(gè)經(jīng)典的DC-DC參考電路:
DC-DC控制芯片本身一般沒(méi)有動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓的功能。
手上有一塊電路板,具有動(dòng)態(tài)改變DC-DC控制芯片外部的反饋電阻,以調(diào)整輸出電壓的功能:
這塊電路板用了PMU芯片。
PMU也就是Power Management Unit,即電源管理單元:
對(duì)應(yīng)的原理圖如下:
看起來(lái)比較凌亂,畢竟是PMU,管理著幾路電源,稍顯復(fù)雜。
本文只關(guān)注PMU中的DC-DC部分,為方便分析,刪除其他無(wú)關(guān)的電路:
DC-DC原理圖與實(shí)物電路板的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
針對(duì)PMU中DC-DC這部分電路,下面我們開(kāi)始分析“動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓”的電路原理。
一、當(dāng)主控芯片輸出的SLEEP_CTL為低電平時(shí)
此時(shí)三極管Q1不導(dǎo)通:
電路等效為:
由于該DC-DC的反饋電壓Vfb固定為0.6V,而輸出電壓VDD12通過(guò)反饋電阻R15與R17分壓后即為反饋電壓Vfb,即有如下公式:
所以確定了反饋電阻R15與R17的值,也就確定了輸出電壓VDD12:
可以算出此時(shí)VDD12≈1V。
二、當(dāng)主控芯片輸出的SLEEP_CTL為高電平時(shí)
此時(shí)三極管Q1導(dǎo)通:
電路等效為:
這樣電阻R18接入成為反饋電阻,與電阻R17并聯(lián),對(duì)應(yīng)的公式變?yōu)椋?/span>
輸出電壓VDD12變?yōu)椋?/span>
實(shí)測(cè)VDD12輸出為1.31V。
至此,通過(guò)動(dòng)態(tài)改變DC-DC控制芯片外部的反饋電阻,以調(diào)整輸出電壓的原理分析完畢。
三、快速問(wèn)答(Fast Question& Answer)
1、為什么要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整DC-DC的輸出電壓?
答:以文中的這塊電路板為例,VDD12是主控芯片的內(nèi)核供電電壓,在正常工作時(shí)電壓要求為1.31V,在休眠(sleep)時(shí)降低為1V,故需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整。
2、電容C37的作用是?
答:電容C37為DC-DC的前饋電容,目的是調(diào)整芯片輸出電壓的響應(yīng)速度,以后有機(jī)會(huì)再具體展開(kāi)分析。
3、電容C38與C39的作用是?
答:進(jìn)行電源濾波,它們是濾波電容。
4、三極管Q1可以直接替換為MOS管嗎?
答:可以,而且MOS管型號(hào)經(jīng)常選用2N7002。替換為MOS管可以進(jìn)一步降低功耗,但是MOS管的價(jià)格比三極管高得多。
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原文標(biāo)題:動(dòng)態(tài)改變DC-DC反饋電阻,調(diào)整輸出電壓
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