解析如何给稳压器构建监控和控制提供解决方案

在我的上一篇博文中，我谈到了如何使用精密数模转换器（DAC）来限制诸如低压差稳压器（LDO）或开关模式电源（SMPS）的电压调节器，以精确调谐输出或允许其在宽范围的电压上摆动。

在本文中，我将拓展这一想法，构建一个闭环系统，结合微处理器的计算能力，为电压调节器创建一个一体化模拟监视器和控制解决方案。让我们回到上次讲解LDO和DAC时使用的图1中的示例电路。

图1：稳压器裕度调节电路

 

所示DAC通过吸入或流出电流来控制调节器电路，从而升高和降低LDO的电压输出。您可使用精密模数转换器（ADC）对电路进行监测，以对LDO输出端的电压进行采样。此外，许多调节器都有一个您可能希望控制的使能引脚。您可通过使用微控制器的通用I / O GPIO实现目标。图2所示为LDO周围系统中的这些监视和控制器件。

图2：稳压器监控和控制系统

 

若您可使用一个设备来实现DAC、ADC和GPIO的功能，那将非常有帮助。幸运的是，TI具有模拟显示器和控制（AMC）设备的产品组合，其将这三个离散设备集成到一个产品中。

让我们使用一个您需要监视和控制四个电源的示例。诸如AMC7891的设备非常适合这种应用，因为它具有四个DAC及多于四个ADC输入和GPIO。图3所示为AMC7891如何适应这一系统。

图3：多轨电压调节器监控和控制系统

AMC7891的集成使您能够从电路板中移除许多离散设备，并将电源的控制集中到一个设备。

以下是在系统中设计此解决方案时的一些有用提示：

• 来自开关的电压纹波会让SMPS输出本身具有噪声。使用ADC对输出电压进行多次采样，并在更改DAC代码之前对采样进行平均化，以进行补偿。

• 若稳压器输出电压超过ADC输入电压，则需要使用外部放大器为输出电压增加分数增益，以让信号处在合适范围内。

• 将ADC跟踪尽可能靠近下游设备，以便在负载点获得最精确的测量结果。