對(duì)稱 10 V、1.5 A PWM 編程電源
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2024-12-19 16:22:22 | 350 次閱讀
可變穩(wěn)壓電源是設(shè)備精良的電子實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)上的便捷工具。產(chǎn)生相反極性的相等電壓輸出的對(duì)稱品種更是如此。圖 1的對(duì)稱 0 V 至 10 V、1.5 A 實(shí)驗(yàn)室電源版本實(shí)現(xiàn)了一個(gè)額外方便的技巧:通過(guò)單個(gè) PWM 輸出進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程。

在圖 1 的 PWM DAC 接口中,DPST 開關(guān) U1a 和 U1b 接受 10kHz PWM 5V 信號(hào),在 C2 上為 U2 穩(wěn)壓器生成 +1.25V 至 -8.75V“ADJ”控制信號(hào)。 Vout = ADJ – 1.25 V,因此 ADJ = 1.25 V 強(qiáng)制輸出為零,U3 也隨之變化。在跨度的另一端,ADJ = -8.75 V 使它們產(chǎn)生 10 V。電流源 Q1 通過(guò)(大部分)消除 65 ?A(典型值)337 ADJ 引腳偏置電流來(lái)減少零失調(diào)誤差。
逆變器開關(guān) U1c 通過(guò)模擬減法提供有源紋波濾波。其他 PWM 頻率可通過(guò)按比例縮放濾波器電容 C1 和 C2 來(lái)適應(yīng)。
R2 和 R3 建立的反饋環(huán)路使 10 V 滿量程輸出與 U2 的精密內(nèi)部基準(zhǔn)成正比。這使得輸出電壓成為 PWM 占空因數(shù) DF 的精確函數(shù),其功能(DF 范圍從 0 到 1)由...給出
輸出電壓 (+/-) = +/-1.25 DF / (1 – 0.875 DF) …如圖 2 所示。

圖 2 Vout(0 至 -10 V 和 +10 V)與 PWM 占空比 DF(0 至 1)的關(guān)系。黑色曲線是LM317的Vout = 1.25 DF / (1 – 0.875 DF)。紅色曲線是 LM337 的 Vout = -1.25 DF / (1 – 0.875 DF)。

對(duì)于相應(yīng)的8位PWM設(shè)置:
Dbyte = 255 DF = 255 |Vout| / (0.875 |Vout| + 1.25) 實(shí)際上,如圖 4所示,Vout 與 DF 的關(guān)系非常接近對(duì)數(shù)。

電源軌輸入必須至少為 13V,才能滿足 U2 和 U3 的最小余量要求??紤]到 U1 的 20V 絕對(duì)最大額定值,負(fù)輸入限制為最大 15V。
U2 的 0 至 -10 V 輸出由 Q2、Q3 和 Q4 差分放大器通過(guò)反饋至 U3 的 ADJ 輸入進(jìn)行反相,迫使 U3 跟蹤 U2。這會(huì)產(chǎn)生圖 2 中繪制的對(duì)稱輸出。Q5 提供 U3 的最小輸出負(fù)載,而 R6 則為 U2 提供該工作。
當(dāng)然,U2 和 U3 必須根據(jù)其功耗(等于輸出電流乘以 Vin 與 Vout 差值)進(jìn)行充分散熱。因此,在高電流和低電壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生最大加熱(高達(dá) 20 W)。
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