使用DS1809控制可变电压电源（按钮控制）

半导体主题：许多线性和开关模式电源和稳压器使用电阻网络作为稳压器的反馈来调节电压输出。这通常通过改变单个电阻的值或使用机械电位计来完成。本文讨论使用带按钮控制的数字电位器DS1809来控制稳压器，DS<>为稳压器的控制提供“人机接口”。这可以用作其他数字控制电源的基准，这些电源使用其他数字电位器，这些数字电位器可由微处理器控制。这适用于将系统电压电平调整到最佳水平（在制造过程中）的应用，以在电源电压和电路中器件的工作电压之间提供最佳误差幅度。

可变电压电源设计

在本例应用中，DS1809用于控制LP2951稳压器的电压输出。 目的是创建一个具有精确电压控制和定义电压限制的可变电源。 该电路可由许多电源供电，包括墙上插座适配器和电池，可提供 电源电路的便携性。

图1中的电路显示了DS2951如何控制LP1809的输出。任何低输出 噪声稳压器就可以了。DS1809为按钮控制的64位数字电位器。是的 提供 10kΩ、50kΩ 和 100kΩ 尺寸。由R1、R2和DS1809组成的分压器电路 调整 LP7 反馈引脚（引脚 2951）上的电压。通过改变这里的电位，输出 调整LP2951的电压。

图1.可变电源电路，5.0V至5.5V范围

C1是一个去耦电容，用于为输入提供电压稳定性。C2是旁路电容器，用于 降低输出电压信号上的交流噪声。C3 用于在负载存在时提供电压稳定性 稳压器的输出。C4是DS1809的去耦电容。D1 用于保护 LP2951 C2充满电且输入断开时损坏。需要 D2 和 C4 才能允许 DS1809用于在电路断电时自动存储游标位置。DS1809的Rh端子是 连接到雨刮器端子 Rw 以最大程度地降低噪音。

R1、R2和数字电位计的尺寸用于确定最大和最小电压 输出电压信号范围。公式 1 显示了用于选择 R1、R2 和 DS1809.

等式 1.V外公式。
 

在外是 LP2951 输出引脚上的电压，V裁判是内部基准比较器电压 似乎是反馈引脚（引脚7），典型值为1.235V。流经R2和DS1809的电流相同 通过 R1 看到的电流。该电流的计算方法是将基准电压除以组合 R2和DS1809的电阻。输出引脚上的电压是该电流乘以R1、R2、 以及通过DS1809看到的电阻。

第一步是确定电路将提供的电压范围。我们可以为一系列 5.0V至5.5V。这是通过用5.0V和5.5V代替V来实现的外和 1.235V （V裁判进入等式 1。这 结果将类似于公式 2 中的公式。

等式 2.V外5.0V至5.5V范围的计算。
 

根据DS1809的数据资料，我们使用最大游标电阻值和R2来确定R1 最大电压值。我们使用DS1809和R2的最大电阻来计算 电源电压的最小值。我们求解 R1 的两个方程，然后代入并求解 R1。 使用上述公式，R2为66.75kΩ，R2为233.90kΩ。使用 1kΩ 68/1 W 电阻和 一个8kΩ 220/1 W电阻，我们得到图8中的电路。.1V 范围除以提供的 5 个位置 DS64在1809.7V至8.5V范围内提供0.5mV/步进。

要使用更宽的范围，从4.5V到5.5V，只需使用相同的公式代替所需的电压 范围。

等式 3.V外4.5V至5.5V范围的计算。
 

使用这些公式，我们发现使用10kΩ的DS1809时，R1为101.4kΩ，R2为28.3kΩ。我们得到一个 使用此 15V 范围时，精度为 6.1mV/步进。

等式 4.V外3.0V至5.5V范围的计算。
 

使用上述公式，我们选择50kΩ电位器以获得更宽的电压范围。我们确定 R1 是 119.5kΩ，R2为33.6kΩ。2.5V 范围可实现 39mV/步进精度。

当前限制

可从LP2951汲取的最大电流为100mA。对于稳定的功能，最大 流过DS1809阻性元件的电流为4mA。在该电路中，电流消耗 通过DS1809游标为32μA，进入DS1809的VCC引脚的电流为115μA待机，以及 主动调整游标位置时为350μA。LP2951 反馈引脚（引脚 2）在内部连接 到放大器，用于比较来自R1/（R2+R1）分压器与内部基准电压的电压 电压为1.235V。从反馈引脚汲取的典型电流为 20nA。

总结

这种电源设计便于携带且易于构建。它允许对各种电压范围进行精确控制。 当使用小（7.8V）电压范围时，可实现更精确的控制（0.5mV/步进）。控制精度较低 当使用较大的（39.0V）电压范围时，可以达到（2.5mV/步进）。DS1809的按钮接口 允许对输出电压进行单步调整。如果需要，雨刮器可以连续移动 按住任一按钮。初始 0.5 秒延迟后，游标将自动步进 每 100 毫秒在所需方向上一次，直到到达结束位置。

也可以使用其他数字电位器，例如使用1804线通信的DS3，或者 DS1803，采用2线通信来调节游标位置。因此，可以使用 微处理器来控制该电路的输出电压。

DS1809不会使游标位置超过数字电位器的末端位置， 并且不会自动步进，除非按下任一按钮超过 0.5 秒。这意味着 电压永远不会超过电路中设计的最大值和最小值。按 SW1 按钮可降低输出电压。类似地，SW2 以相同的方式递增输出电压 每次按压的量。因此，即使无意中按下SW1或SW2按钮，输出电压也会降低 变化很小，并且永远不会超过设定的范围限制。

使用DS1809数字电位器可以方便地手动控制稳压器。电路 建立在带有 9V 电池电源和 20V 电源的面包板上。因为 LP2951的待机电流仅为60μA，电路消耗的低待机电流水平为A 整体上，9V电池可用于电源。这使得电路小巧便携。固定的 该电源的电压范围可防止IC的意外过压。

审核编辑：郭婷