電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
將典型開關電源輸出電壓(圖1)與內部基準電壓進行比較，可看到差別聚集在脈寬調制器(pWM)。pWM將斜坡與放大器輸出進行比較，生成pWM信號來控制開關，從而向負載供電。
控制誤差放大器引腳電壓，便可調整輸出電壓。這可以通過使用DAC，或者使用數字電位計，以外部方式實現，如圖2所示。某些電壓調節器準許使用串行接口(比如pMBus、I2C或SpI)在內部控制反饋電壓。表1比較了三種辦法的調整能力和功耗。
數字電位計(或稱digipOT)工作方式與傳統電位計相近，但用電子開關和數字信號代替機械游標進行操作，如圖3所示。digipOT將一串小數值電阻與位于每兩個電阻交織點上的電子開關串聯。digipOT辨別率與電阻網絡中的位控制節點量有關。控制節點的數量越高，辨別率越高。
某些數字電位計采用非易失性存儲器，因此可在探測期間編程輸出電源。相比其他兩種方式，這項易于使用的特性具有極大的優點。
線性化傳遞函數
反饋電阻R1和R2的比值決定了開關電源輸出電壓。
其中：
VFB=內部基準電壓
VOUT=輸出電壓
R1=連接輸出的反饋電阻
R2=接地反饋電阻
以數字電位計代替R1和R2時，需考慮一些問題。數字電位計內部有兩個電阻串(RAW和RWB)，如圖4所示。
兩串電阻互補。
其中：
RAB=端到端電阻或標稱值
以RAW和RWB代替R1和R2可實現對數傳遞函數。數字碼和輸出電壓之間的非線性關系降低了低端辨別率。圖5顯示了這個取自數字電位計的對數傳遞函數。
有多種辦法可以克服此辨別率問題。比較常用的辦法是在可變電阻模式下使用數字電位計(如圖6所示);或者將電阻與電位計串聯(如圖7所示)。
最小化誤差
由于電阻公差，將數字電位計與外部電阻一同使用可能導致失配問題。精密器件可能具有1%的電阻公差，但大部分數字電位計只能達到20%的電阻公差。
這種情況下，可通過串并聯電阻組合減少失配(如圖8和圖9所示);其缺點是動態范圍也會縮小。
在可變電阻模式下，串聯電阻非得足夠高，才能忽略數字電位計的公差，即R2≥10RAB。在電位計模式下，并聯電阻非得足夠小，即R3≤RAB/10。
使用串并聯組合對電位計進行線性化可能十分復雜，如圖10中的等效電路所示。
其中：
反饋輸入引腳通常具有較高的阻抗，因此R6的影響可以忽略。
開關調節器工作在較高頻率下(通常高于1MHz)，因而準許使用小數值外部元件。在最差情況下，它非得為動態負載供電，因此反饋電阻網絡非得供應足夠的帶寬，才能精確跟蹤輸出電壓。由于存在寄生內部開關電容，數字電位計可用作低通濾波器，如圖11所示。倘若反饋網絡無法供應足夠的帶寬，則輸出電壓可能振蕩。
圖11.倘若反饋電阻網絡無法供應足夠的帶寬來精確跟蹤輸出電壓，則雜散電容導致的寄生效應可能帶來麻煩。
克服這一限制的一種簡單辦法，是將一個電容并聯放置在輸出與反饋網絡之間(如圖12所示)，以便降低高頻阻抗，并最大程度地縮短振蕩時間。
更簡單的處理辦法
ADI公司的AD5141digipOT克服了其他數字電位計的某些問題。它供應：
●非易失性256位調整
●10k和100k電阻選項
●8%最大電阻公差
●±6mA游標電流
●35ppm/°C溫度系數
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