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/ r C; f- e3 H& }- K9 _来源于小伙伴提问。9 M* ^# e2 W4 ~6 M/ S9 d1 N
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7 b* k+ D7 u' }# z) D0 `LM2596S的基本工作原理
9 J6 U5 r5 ?& _" v# `8 [LM2596S是一款开关稳压器,通过内部的反馈机制稳定输出电压。 q5 D8 _- J5 n
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其反馈端(FB)会持续检测输出电压,并将该电压与内部参考电压(1.23V)进行比较。2 g& J; X& P. F( y5 ]; d4 E
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如果反馈电压偏高或偏低,调节电路会自动调整PWM的占空比,从而改变输出电压,使之保持在预设范围内。
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LM2596S的输出电压公式为:4 h% r+ D) N+ L; c, `
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在这个公式中,反馈电压(VFB)是1.23V。
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若VFB的电压有所改变,芯片会认为输出电压发生了变化,进而调整PWM占空比以恢复到新的设定输出值。
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z' B$ x8 }% u% B; r. y5 I单片机DAC对VFB的控制7 h5 \, Z" _% d& o2 l5 ]! t4 ]3 k& @
图中,DAC输出的电压通过一个二极管D2和一个电阻(如R3)连接到VFB。& A# \/ O8 c3 D4 n8 Q& p3 a, L) g @
5 i# Z) {; h( `2 g! aDAC的输出可以理解为一个额外的控制信号,通过二极管D2将其引入反馈节点。1 x9 B7 |3 Y1 i3 b: N
: o# q; T# j7 B$ g! m2 R3 u通过这种方式,单片机可以间接调整VFB点的电压。/ R1 F1 F2 f1 @% k9 ?# c) n4 Z% m
. P+ Y9 w8 o: M" q" U+ l, }2 z, o* k当DAC的输出电压升高时,通过D2和R3会使得VFB的电压有所上升,而LM2596S内部的比较器会将这种变化误认为是输出电压升高。
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于是LM2596S会降低输出的占空比,从而减小输出电压。
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5 w7 r: q; H5 z# t+ y: X2 v反之,当DAC输出电压降低时,VFB的电压下降,LM2596S会认为输出电压下降,从而增大占空比,使输出电压升高。
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控制过程的详细步骤
$ H: M/ e, F9 z* e5 ~, R单片机输出控制信号:单片机的DAC输出电压通过D2与R3调节VFB。反馈误差感应:VFB的电压变化会被LM2596S内部的误差放大器检测到,误差放大器与基准电压(1.23V)对比,产生一个误差信号。PWM调整:误差信号经过控制回路的调节器,改变PWM的占空比,使输出电压符合新的反馈电压设定。输出稳定:当VFB重新达到1.23V的平衡点时,输出电压达到新的稳态。
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这种控制方式的优点和应用& n9 {/ \6 G) ^% \* e& F
这种通过DAC间接调节反馈电压的方式具备以下优点:6 _$ A: M9 ]1 A' I; f, j
精准控制:可以通过软件控制输出电压的大小,无需更换电阻等硬件元件。适应性强:可以在不同负载条件下灵活调整输出电压,应用在需要多电压输出的场景中。低成本:相比采用数字可编程稳压器,使用单片机和LM2596S成本较低,但功能相对灵活。. [( A2 h8 Y8 D7 R' r* B; U# r
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注意事项) A; J: A0 |/ X. i5 d6 F
电压范围:DAC输出电压的范围需要满足VFB点的输入要求,防止超过芯片的电压限制。稳定性:在设计电路参数(如电阻R3的大小)时,需确保在DAC调整过程中,电压能够平稳地响应变化,避免反馈环路振荡。
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, Z/ ^+ P# g6 T通过以上分析,可以看出单片机DAC通过控制LM2596S的反馈电压(VFB)来调节输出电压的原理。
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0 u2 k* w' F3 D# x1 i& s这样,输出电压可以在一定范围内根据需求调整,适合不同应用场景的电压要求。, y3 f7 j+ f6 r/ z% K+ |6 y0 S
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