MAX4245. Añadir Ajuste de la salida precisa de suministros de baja tensión

NOTA DE SOLICITUD 4564

Añadir Ajuste de la salida precisa de suministros de baja tensión

Resumen: Para ajustar los niveles de tensión de alimentación y ajustar los márgenes de tensión según sea necesario, este circuito presenta un amplificador operacional (MAX5481) y el potenciómetro digital ( MAX4245 ) para controlar el voltaje de la regeneración al regulador de voltaje.
Una versión similar de este artículo apareció en el 20 de diciembre de 2006 la portátil de diseño de la revista.
Las estrictas especificaciones de la tensión de alimentación-cada vez más para FPGAs y microcontroladores han hecho hincapié en la necesidad de ajustar los niveles de producción y ofrecer márgenes de tensión tal como se especifica. El ajuste se puede realizar con un potenciómetro de ajuste mecánico durante PCB de montaje, o puede implementar un circuito de bajo costo ( Figura 1 ) que permite el ajuste tanto en la asamblea y posteriormente según sea necesario, durante la vida útil del producto.

Figura 1. Mediante la introducción de un potenciómetro de estado sólido (IC1) y el amplificador de búfer, como se muestra, se puede controlar digitalmente el voltaje de la fuente de alimentación de salida a través de un enlace de datos en serie.
El no volátil de estado sólido potenciómetro (IC1, MAX5481 ) tiene 1024 posiciones de la llave y se puede configurar como un divisor de tensión variable. Fue elegido por su alta resolución (1024 pasos) y radiométrica de baja temperatura coeficiente (5 ppm / ° C), que asegura que el divisor proporcionará una buena precisión en la temperatura.
En una fuente de energía de la conmutación típica, dos resistencias de proporcionar la retroalimentación de voltaje necesario para establecer y mantener el nivel de salida de voltaje. Usted puede conseguir un ajuste directo de salida de tensión por una simple sustitución de las resistencias con el IC variable divisor, pero el establecimiento de limpiaparabrisas inicial de la IC se debe programar al menos una vez, después de la puesta en marcha inicial. Para evitar un accidente más de tensión, por lo tanto debe evitar este método.
Otra opción es el control de la regeneración mediante la sustitución de un IC potenciómetro para una de las resistencias de realimentación, pero este enfoque presenta inexactitud grave. El IC está diseñado para un rendimiento radiométrico precisa, pero su extremo a extremo la resistencia tempco es unas siete veces mayor que el valor radiométrico, y su valor de la resistencia de una unidad a otra puede variar hasta en un ± 25%.
Para obtener la precisión y estabilidad de temperatura disponibles en el circuito de la figura 1, primero seleccione una fuente de alimentación de conmutación con una conexión de referencia externa. (Personalización de la olla con el voltaje de referencia permite que el circuito de ajuste para seguir las variaciones de temperatura y voltaje de la línea.) Asegúrese de verificar que la referencia puede manejar el 50kΩ nominal de carga adicional representado por la resistencia del potenciómetro.
Para crear una referencia inferior ajustable (V _ADJ ) para las resistencias de retroalimentación, el limpiador del potenciómetro se protege con un relativamente amplio ancho de banda , por ferrocarril al ferrocarril amplificador operacional . Utilice la siguiente ecuación para calcular V _SALIDA de la fuente de alimentación:

V _SALIDA V = _FB + R2/R1 × (V _FB - V _AJ )
(Ec. 1)

Sea V _FB = V _REF = 1.25V (por la fuente de alimentación se muestra), R1 = 10.0kΩ, y V _SALIDA = 5.0V. Para obtener el rango de ajuste completo, calcular R2 con el limpiador a media escala y V _AJ = 0.625V. Reorganizar la ecuación 1 y resolver para R2:

R2 = R1 × (V _SALIDA - V _FB ) / (V _FB - V _AJ ) = 60.0kΩ. (60.4kΩ es un 1% del valor estándar).

Para calcular el V _SALIDA rango y la resolución de ajuste, establezca el limpiador en su posición mínima (V _AJ = 0 V). De la ecuación 1, la correspondiente máxima V _SALIDA es 8.75V. A continuación, establezca el limpiaparabrisas en la posición máxima, donde V _AJ = 1.25V. Por lo tanto, la resolución de ajuste de V _SALIDA es (8.75V - 1.25V) / 1024 = 7.32mV pasos por paso. (Tenga en cuenta que el valor de R2 le permite subir o bajar el rango de ajuste de voltaje.)
Este circuito permite un ajuste preciso de la tensión de alimentación durante la operación, evitando al mismo tiempo las limitaciones de diseño de los potenciómetros de silicio. la deriva bajo el potenciómetro IC y buena resolución de ajuste hace que el circuito propicio para el control de las tensiones de base de bajo de FPGAs y microcontroladores.

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