如何为DC-DC转换器添加裕量调节功能

本应用笔记解释了将DC-DC转换器连接至DS4404 4通道可调电流DAC（或DS4402，2通道版本）是多么容易增加裕量调节功能。

本应用笔记介绍了如何将DS4404（4通道可调电流DAC（或DS4402，DS2的4404通道版本）连接至DC-DC转换器电路，以增加裕量调节能力。

图1中的电路说明了将DS4404集成到现有设计中的简单性。DS4404被添加到反馈节点（见虚线），使V的反馈节点外的 DC-DC 转换器可以调整。上电时，DS4404输出0A电流（表现为高阻抗），基本上使DS4404透明，直到通过I写入。2C.

图1.将DS4404连接至DC-DC转换器反馈电路

假设我们的示例如下（独立于DS4404）：

VIN = 3V 至 5.5V
VOUT = 1.8V （所需的标称输出电压）
VFB= 0.6V （不要与DS4404的VREF混淆）

VFB 的值可在 DC-DC 转换器的数据手册中找到。验证该电压是否在DS4404数据资料（VOUT：SINK和VOUT：SOURCE）中规定的OUTx电压范围内非常重要。最后，检查DC-DC转换器FB引脚的输入阻抗也很重要;这里的例子假设它是高阻抗的。

假设我们使用DS4404增加±20%的VOUT裕量。因此，我们有：

最大输出电压 = 2.16V
VOUTNOM = 1.8V
最小值 = 1.44V

首先确定 RTOP 和 RBOTTOM 之间的必要关系，当 IDS4404 = 0A 时，产生标称 VOUT，VOUTNOM。

 

 

使VOUT增加到VOUTMAX（IDS4404）所需的电流是通过对FB节点上的电流求和得出的。

其中边距 = 0.2 对于本例的 ±20% 保证金。

但是，在使用此关系计算 RTOP 和 RBOTTOM 之前，必须选择满量程电流 IFS。

根据DS4404的数据资料，满量程电流需要介于0.5mA至2.0mA之间（在DS4404数据资料中指定为IOUT：SINK和IOUT：SOURCE，取决于是灌电流还是拉电流），以确保精度和线性度规格。遗憾的是，没有一个公式可以计算理想的满量程电流。每个应用程序都会有所不同。影响满量程电流选择的一些项目是所需的步数、步长以及 RTOP 和 RBOTTOM 值。无论哪种方式，为您的应用选择理想的满量程电流通常需要多次迭代，任意选择满量程电流（在范围内），然后计算 RTOP、RBOTTOM、RFS 和步长。然后，一旦确定了满量程电流，您可以选择调整它或一些电阻值，以便最终得到公共电阻值。

回到原始示例，要计算 RTOP，我们将使 IFS = IDS4404。这将为我们提供从VOUTNOM到VOUTMAX的31步和从VOUTNOM到VOUTMIN的31步，这对于我们的示例来说已经绰绰有余了。

或者，我们可以从任意选择IFS开始在指定范围的中心（1.25mA），然后执行所有计算。相反，出于说明目的，我们将对范围的端点执行计算。

因此，对于 IFS = IDS4404 = 0.5mA。

使用方程 3 并求解 RTOP:

然后使用DS4404数据资料中给出的公式以及DS4404数据资料中的VREF（也可在DS4404数据资料中找到）计算RFS：

最后，为了完整起见，我们可以确定DS4404输出电流作为寄存器设置的函数：

注意：此处的寄存器设置不包括用于选择灌电流或源的符号位。当符号位 = 0 时，DS4404 吸收电流，从而使 VOUT 增加到 VOUTMAX。当符号位=1时，DS4404提供电流，从而降低VOUT至VOUTMIN。

同样，对于 IFS = IDS4404 = 2.0mA：

比较两种情况的RTOP和RBOTTOM，可以看到IFS = 0.5mA更具吸引力，因为电阻更高。

审核编辑：郭婷