可调开关电源电路及设计

[导读]开关电源以高效率着称。可调电压/电流电源是一个有趣的工具，可用于许多应用中，例如锂离子/铅酸/ NiCD-NiMH电池充电器或独立电源。

开关电源以高效率着称。可调电压/电流电源是一个有趣的工具，可用于许多应用中，例如锂离子/铅酸/ NiCD-NiMH电池充电器或独立电源。

可调开关电源是一种可以调节输出电压和电流的电源，它可以根据不同的应用需求，调节输出电压和电流，以满足不同设备的电源要求。它的工作原理是将输入电压通过可调开关电源的控制电路，控制变压器的工作，从而将输入电压转换成可以满足用户需求的输出电压和电流。

可调开关电源可以根据不同的应用需求，调节输出电压和电流，以满足不同设备的电源要求，而且可以有效地降低电源的损耗，提高电源的可靠性和效率。缺点是价格较高，而且由于可调开关电源的复杂性，它的维护和保养也比较复杂。

可调电源在电路调试中经常用到，可调电源分为两种2-5v(非0点可调)和0-5v(低至0点可调)可调两种。

对于第一种非0点电压的可调范围，其主要是由于开关电源或LDO芯片输出的最小电压为一个固定电压值，非0范围。因此通过调节开关电源或LDO端的反馈电阻的设计模型，其电压可调范围都与芯片的参考电压有关。

基于开关电源的可调电压设计电路

因芯片U2的输出参考电压VSENSE管脚为1.22v。因此，通过调节可调电阻R8的数值，其芯片输出的最低电压一定不小于1.22v。当然此种方案是手动可调输出电压的设计，如果我们想进行自动调节输出电压，可以将可调电阻R8换成数字电位器，例如MCP42100芯片，其是通过spi通信进行电阻调节的，因此其需要与MCU进行配合使用。当然对于小电流的场合，可以采用LDO芯片代替开关电源进行电压输出。

优点：电源效率高，

缺点：可调电压不能从0v可调

3. 基于0-5v的手动电压可调的电路设计

如果可调电压从0v开始，那么我们必须要改变参考电压从0v开始，其思路是电阻分压+设计跟随电路。

因运放的输出电流最大不超过100Ma,因此如果想要增加输出能力，可以加一个三极管。

其实为了保证输出电压的输出精度，我们一般对于可调电阻上方的VCC采用一个精度更高、纹波更小的基准稳压芯片，例如REF5025，固定输出2.5v参考电压。

优点：电路简单，纹波小

缺点：电源效率低。

便宜且易于构建和使用的可调开关电源方案

恒定电流和恒定电压调整[CC，CV]功能1.2V至25V和25mA至3A的控制范围

易于调整参数(最佳使用可变电阻器来控制电压和电流)

设计遵循EMC规则(输入和输出在同一边沿，这意味着更低的电压差和更低的EMI)

在LM2576上安装散热器很容易它使用一个真正的分流电阻器(不是PCB迹线)来感应电流，我们可以对输入施加最大30V的电压。LM2576-Adj(PS1)可以接受高达40V的输入电压，但是REG1(78L09)可以承受输入端的最大35V(绝对最大额定值)。REG1在放大器(IC1)的稳定性中起着重要作用，因此，从输入电压阈值降低10V是一个明智的决定。

要设置所需的电压，只需将电压表(或电压设置中的万用表)连接到输出，然后旋转R6多圈电位器。要设置所需的电流极限，只需将一个电流表(或电流设置中的万用表)连接至输出，然后转动R7多圈电位计即可设置所需的电流极限。不要延长此过程，因为不建议将输出保持在短路状态。

基于0-5v的自动电压可调的电路设计

自动电压可调的电路可以采用数字电位器或者DAC进行参考电压的输出。采用数字电位器的电路就是将可调电阻替换为数字电阻，并增加MCU进行电阻调节，不再叙述。但是采用DAC芯片进行电压可调，一般成本比较贵。另外，DAC芯片一般需要一个精度很高的参考电压，以及跟MCU通信，因此此种设计一般不是使用。

使用可调开关电源时，应注意以下几点：

1.确保输入电压与可调开关电源的输入电压相匹配;

2.确保输出电压与可调开关电源的输出电压相匹配;

3.确保可调开关电源的输入电压和输出电压之间的差异不超过允许的最大值;

4.确保可调开关电源的输入电流和输出电流之间的差异不超过允许的最大值;

5.确保可调开关电源的输入电压和输出电压之间的频率相同;

6.确保可调开关电源的输入电流和输出电流之间的频率相同;

7.确保可调开关电源的输入电压和输出电压之间的相位差异不超过允许的最大值;

8.确保可调开关电源的输入电流和输出电流之间的相位差异不超过允许的最大值;