我正在初中的功夫有过一两个可调直流电源，那类商品是靠多档开亲热换变压器次级抽头做的。第一宗罪是输出电压禁止，空载明白很高，且输出电压随负载更改；第二宗罪是纹波扰乱大，不行给收音机用。我那时的梦思即是有块LM317来做电源。

　　上图是我的第一个实践电源，若干年后才做的，焦点器件是变压器、LM317三端可调稳压和多圈电位器。变压器是去游电子墟市淘到的15V带中心抽头EI形（况且这只的发烧损耗低是我日后买过一齐EI变压器都不如的），以是我加了一个幼开亲热换整流管的接法，整流后的电压有两挡。为了应用容易我设了一个20V量程的直流电压表头。电源表壳是一个铝质药盒，电压调度旋钮照旧牙膏盖做的。这个实践电源多年后由于多圈电位器接触不良的缺点就很少拿出来应用了。

　　LM317是很经典的可调线性稳压器，可能是我做过的稳压电源（网罗固定的和可调的）用得最多的芯片了。它的稳压性子是依旧ADJ端和OUT端有固定的1.25V压差。由于ADJ端的电流很幼，若能轻视掉的话就能够用两个电阻分压杀青1.25V以上的电压输出了。下面图中的R2换成可调电阻，就组成了可调稳压电源。

　　LM317能够答应约40V的电压输入，输出电流最大1.5A，能够拧到散热器上况且具备热回护，以是是很容易应用的。稳压的道理（线性稳压）即是用一个反应环道调节功率晶体管的驱动电压，让输出电压的取样与参考电压相当。LM317的内部框图是如此的：

　　原本一齐的稳压电道都存正在一个近似运放或者电压较量器的东西，再思虑分其余电源调度办法以及电道拓扑，就出生了许多的稳压器元件。

　　LM317的一个明白弱点是它不是低压差的，也即是LM317输入端的电压比输出端要高一截，普通要3V. 正在工频变压器加整流桥的电源里这不是太大题目（由于整流滤波输出电压摇动大，要给满盈余量），但5V稳压3.3V的利用它就不行胜任了——于是这功夫公共熟习的AMS1117来替代了。输入输出压差乘以输出电流，根基即是线性稳压芯片上的功耗，会转换为热量。以是现正在须要低功耗的功夫，都用DC-DC电道，也即是开合电源，来取代线性稳压。别的另有升压型和极性反转型的DC-DC电道。

　　我现正在筑造的这款袖珍实践电源即是升压型的，方向之一是要幼巧，能顺手拿来用不占地方。输入电压赞成3.2V~5.5V的限度，磷酸铁锂电池和USB供电都能够用了。只针对幼功率测试和利用，开始计划的输出电压为最高20V，供给起码100mA的输出才干（要大电流就别的计划吧）。方向之二是数控——不再应用电位器，而是用MCU来限度输出电压，我诈欺了STM32F072的DAC来杀青。由于用了数控，能够做同措施度，于是我正在DC-DC升压后面加了一个线性的低压差稳压器，以下降开合电源的输出纹波和擢升负载相应才干。

　　MCU是拿来做限度的。电源方面用了两颗国产芯，一颗是TX4211开合升压芯片，另一颗是SY6345线性降压芯片。都是SOT-23的封装，体积幼但还可手焊。这两颗电源芯片都是可调电压输出的，为什么选取它们是有肯定的偶尔的（正在立创商城碰到），满意了我的计划需求就用上了。公共自身计划电源的功夫也不要固执于完全的厂商、型号。

　　从电源输入先颠末TX4211组成的升压变换，取得输出预期的电压。由于我思用磷酸铁锂3.2V供电，脱离电源线的束缚，以是第一级计划成升压。TX4211赞成更高的输入电压和逾越我须要的输出电流的才干了。稍缺欠的地方是它不是同步整流，得有一个肖特基二极管的损耗，只是我只用幼电流就不要紧。

　　TX4211是若何杀青电压调度的呢？前面我提到，输入须要电压取样，与参考电压较量，限度调度电道。只只是现正在调度不再是线性调度晶体管，而是调度PWM占空比去限度MOSFET开合了。

　　当芯片的FB端电压和内部的参考电压相当时，就到达了均衡状况。不然，芯片会按照FB和参考的压差去调度PWM电道来试图赢得均衡。从电源输出用电阻分压后连到FB端，就能够设定输出电压。这是现正在绝大大都可调电源芯片的计划办法了。

　　那么要杀青数控若何做？用电动机去调可调电阻？正在这里昭彰没需要。用数字电位器替代电阻呢？本钱太高了，已经照旧元器件的头脑，还没有到线性电道的头脑。

　　遵从我刚讲到的均衡状况，从输出电压“筹算”出一个FB电压就到达了均衡，那么再引入另一个变量，不但有输出电压，再加一个受控的电压源，就能够解出均衡状况时的输出电压了。

　　和稳压芯片手册上的电道比拟，上图多了一个电阻R10，连到一个限度电压（MCU的DAC输出）了。以是，依照电流联系能够把均衡要求写成：

　　很明白，输出电压和限度电压呈线性联系，而且是限度电压升高对应输出电压降低，比例因子是R1/R10. 限度电压的限度是MCU的DAC不妨输出的电压限度。

　　看待STM32F072的DAC，输出电压限度是0到VDDA（由于VREF+和VDDA是统一个引脚），须要用稳压电道给VDDA供电来担保DAC输出电压安靖，从而使实践电源的输出安靖。由于STM32的VDD或VDDA都不行逾越3.6V，正在这个利用内中须要将输入电压稳压后给MCU. 我用的是2.5V输出的RT9193给MCU以及液晶显示模块供电。

　　STM32F072有两道DAC输出，划分用来调度TX4211和SY6345的输出电压，调度道理和筹算手腕完整相似。但正在用公式筹算前要贯注DAC输出驱动的题目，且先看下规格书对DAC的描摹：

　　DAC输出有颠末缓冲（扩张驱动才干）和不颠末缓冲的选项。要是不必缓冲，那么输出电压简直能够笼盖0~VDDA的限度，然则DAC输出的阻抗是较量高的。也即是说，相当于正在上面电道图和公式中的R10上面又串联了一个未知的电阻，且不知这个电阻是否是恒定的。要删除DAC输出阻抗的影响，限度电源用的分压电阻就要赢得很大，如此对电源芯片又未必符合了。

　　以是我思虑用DAC的缓冲输出形式，表面负载电阻正在5千欧以上就能够了，容易满意。那么DAC输出电压限度守旧些可按0.2V~2.3V计。

　　依照上面的公式，从已知的DAC最低输出电压和电源芯片最高输出电压能够取得一个等式，再从已知的DAC最高输出电压和电源芯片最低输出电压能够取得另一个等式，然后通过这两个等式求解R1，R5和R10. 当然三个变量两个方程的解是不确定的，但R10/R5和R1/R5的比例是能够解出来，或者说固定此中一个电阻解别的两个电阻是能够的。

　　实践用的电阻器并不行取肆意值，而是从系列电阻值内中取。以是咱们要测试少少妥协邻近的电阻值，带回公式算一下输出电压的限度是否够用。

　　DC-DC升压之后，颠末SY6345这只LDO举办稳压再举动实践电源最终输出。为了删除SY6345上的功耗，尽量依旧TX4211的输出只比SY6345的输出高300~400mV. 这是通过软件同措施度两个DAC来杀青的。

　　别的稍加贯注的即是电源芯片自身输入输出最低电压的束缚了。TX4211是DC-DC 升压电道，不行用来降压，以是最低输出电压（当内中的开合管永不开启时）是输入电压减去二极管的压降，用DAC限度不行取得更低的输出。SY6345是线性稳压，表面上最低输出电压是VFB=0.6V. 但SY6345有最低输入电压4V的束缚，以是软件限度的功夫TX4211的输出电压不要低于4V.

　　以上即是用MCU的DAC限度电源芯片输出电压的道理先容。至于用电阻分压采样输出电压到MCU的ADC衡量实践电压，以及用开合和挽回编码器、液晶显示模块举办用户界面计划，看待EEWorld论坛的MCU玩家来说都不是不懂的，我就不正在此详述了。

　　这个帖子宗旨即是跟公共分享一个数控电源的杀青思绪，扔砖引玉。做升压照旧降压，赞成多大功率都看网友们的须要了。

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