如何為DC-DC轉換器添加裕量調節功能

本應用筆記介紹了如何將DS4404（4通道可調電流DAC（或DS4402，DS2的4404通道版本）連接至DC-DC轉換器電路，以增加裕量調節能力。

圖1中的電路說明了將DS4404集成到現有設計中的簡單性。DS4404被添加到反饋節點（見虛線），使V的反饋節點外的 DC-DC 轉換器可以調整。上電時，DS4404輸出0A電流（表現為高阻抗），基本上使DS4404透明，直到通過I2C寫入。

圖1.將DS4404連接至DC-DC轉換器反饋電路

假設我們的示例如下（獨立于DS4404）：

輸入電壓 = 3V 至 5.5V
VOUT = 1.8V （所需的標稱輸出電壓）
VFB = 0.6V （不要與DS4404的VREF混淆）

VFB 的值可在 DC-DC 轉換器的數據手冊中找到。驗證該電壓是否在DS4404數據資料（VOUT：SINK和VOUT：SOURCE）中規定的OUTx電壓范圍內非常重要。最后，檢查DC-DC轉換器FB引腳的輸入阻抗也很重要;這里的例子假設它是高阻抗的。

假設我們使用DS4404增加±20%的VOUT裕量。因此，我們有：

最大輸出電壓 = 2.16V
VOUTNOM = 1.8V
最小值 = 1.44V

首先確定 RTOP 和 RBOTTOM 之間的必要關系，當 IDS4404 = 0A 時，產生標稱 VOUT，VOUTNOM。

求解RTOP，我們得到：

所以對于我們的例子：

使VOUT增加到VOUTMAX（IDS4404）所需的電流是通過對FB節點上的電流求和得出的。

該方程可以通過求解R的公式1來簡化底然后替換。

或就保證金百分比而言：

其中邊距 = 0.2 對于本例的 ±20% 保證金。

但是，在我們可以使用此關系來計算 R 之前返回頁首和 R底、滿量程電流、I司 司長，必須選中。

根據DS4404的數據資料，滿量程電流需要在0.5mA至2.0mA之間（指定為I出：水槽和我輸出：源在DS4404數據資料中，取決于是灌電流還是拉電流），以確保精度和線性度規格。遺憾的是，沒有一個公式可以計算理想的滿量程電流。每個應用程序都會有所不同。影響滿量程電流選擇的一些項目是所需的步數、步長以及 RTOP 和 RBOTTOM 值。同樣，有時您可能希望特定寄存器設置對應于特定的保證金百分比。無論哪種方式，為您的應用選擇理想的滿量程電流通常需要多次迭代，任意選擇滿量程電流（在范圍內），然后計算 RTOP、RBOTTOM、RFS 和步長。然后，一旦確定了滿量程電流，您可以選擇調整它或一些電阻值，以便最終得到公共電阻值。

回到原始示例，要計算 RTOP，我們將使 IFS = IDS4404。這將為我們提供從VOUTNOM到VOUTMAX的31步和從VOUTNOM到VOUTMIN的31步，這對于我們的示例來說已經綽綽有余了。

或者，我們可以從任意選擇 I 開始司 司長位于指定范圍的中心（1.25mA），然后執行所有計算。相反，出于說明目的，我們將對范圍的端點執行計算。

所以IFS = IDS4404 = 0.5mA.

使用方程 3 并求解RTOP:

然后使用DS4404數據資料中給出的公式以及DS4404數據資料中的VREF（也可在DS4404數據資料中找到）計算RFS：

最后，為了完整起見，我們可以確定DS4404輸出電流作為寄存器設置的函數：

注意：此處的寄存器設置不包括用于選擇灌電流或源的符號位。當符號位 = 0 時，DS4404 吸收電流，從而使 VOUT 增加到 VOUTMAX。當符號位=1時，DS4404提供電流，從而降低VOUT至VOUTMIN。

同樣，對于 IFS = IDS4404 = 2.0mA：

比較兩種情況的RTOP和RBOTTOM，可以看到IFS = 0.5mA更具吸引力，因為電阻更高。

審核編輯：郭婷