我正在初中的时间有过一两个可调直流电源，那类商品是靠多档开存眷换变压器次级抽头做的。第一宗罪是输出电压阻止，空载显然很高，且输出电压随负载转移；第二宗罪是纹波作对大，不行给收音机用。我那时的梦思即是有块LM317来做电源。

　　上图是我的第一个实习电源，若干年后才做的，焦点器件是变压器、LM317三端可调稳压和多圈电位器。变压器是去游电子墟市淘到的15V带中心抽头EI形（况且这只的发烧损耗低是我日后买过一切EI变压器都不如的），因而我加了一个幼开存眷换整流管的接法，整流后的电压有两挡。为了操纵容易我设了一个20V量程的直流电压表头。电源表壳是一个铝质药盒，电压调治旋钮仍然牙膏盖做的。这个实习电源多年后由于多圈电位器接触不良的瑕疵就很少拿出来操纵了。

　　LM317是很经典的可调线性稳压器，大抵是我做过的稳压电源（蕴涵固定的和可调的）用得最多的芯片了。它的稳压特质是坚持ADJ端和OUT端有固定的1.25V压差。由于ADJ端的电流很幼，若能疏忽掉的话就能够用两个电阻分压实行1.25V以上的电压输出了。下面图中的R2换成可调电阻，就组成了可调稳压电源。

　　LM317能够批准约40V的电压输入，输出电流最大1.5A，能够拧到散热器上况且具备热包庇，因而是很容易操纵的。稳压的道理（线性稳压）即是用一个反应环途调理功率晶体管的驱动电压，让输出电压的取样与参考电压相当。LM317的内部框图是如此的：

　　实在一切的稳压电途都存正在一个形似运放或者电压对照器的东西，再探究区另表电源调治办法以及电途拓扑，就成立了许多的稳压器元件。

　　LM317的一个显然弱点是它不是低压差的，也即是LM317输入端的电压比输出端要高一截，通常要3V. 正在工频变压器加整流桥的电源里这不是太大题目（由于整流滤波输出电压震动大，要给足够余量），但5V稳压3.3V的操纵它就不行胜任了——于是这时间专家熟谙的AMS1117来替代了。输入输出压差乘以输出电流，根基即是线性稳压芯片上的功耗，会转换为热量。因而现正在必要低功耗的时间，都用DC-DC电途，也即是开闭电源，来代替线性稳压。其余尚有升压型和极性反转型的DC-DC电途。

　　我现正在修造的这款袖珍实习电源即是升压型的，目的之一是要幼巧，能唾手拿来用不占地方。输入电压救援3.2V~5.5V的局限，磷酸铁锂电池和USB供电都能够用了。只针对幼功率测试和操纵，发轫打算的输出电压为最高20V，供给起码100mA的输出才具（要大电流就其余打算吧）。目的之二是数控——不再操纵电位器，而是用MCU来把握输出电压，我运用了STM32F072的DAC来实行。由于用了数控，能够做同步骤治，于是我正在DC-DC升压后面加了一个线性的低压差稳压器，以低浸开闭电源的输出纹波和提拔负载反应才具。

　　MCU是拿来做把握的。电源方面用了两颗国产芯，一颗是TX4211开闭升压芯片，另一颗是SY6345线性降压芯片。都是SOT-23的封装，体积幼但还可手焊。这两颗电源芯片都是可调电压输出的，为什么抉择它们是有必定的偶尔的（正在立创商城碰到），知足了我的打算需求就用上了。专家本身打算电源的时间也不要固执于实在的厂商、型号。

　　从电源输入先通过TX4211组成的升压变换，取得输出预期的电压。由于我思用磷酸铁锂3.2V供电，离开电源线的节造，因而第一级打算成升压。TX4211救援更高的输入电压和抢先我必要的输出电流的才具了。稍缺陷的地方是它不是同步整流，得有一个肖特基二极管的损耗，只是我只用幼电流就不要紧。

　　TX4211是若何实行电压调治的呢？前面我提到，输入必要电压取样，与参考电压对照，把握调治电途。只只是现正在调治不再是线性调治晶体管，而是调治PWM占空比去把握MOSFET开闭了。

　　当芯片的FB端电压和内部的参考电压相当时，就到达了均衡状况。不然，芯片会遵照FB和参考的压差去调治PWM电途来试图博得均衡。从电源输出用电阻分压后连到FB端，就能够设定输出电压。这是现正在绝大大批可调电源芯片的打算办法了。

　　那么要实行数控若何做？用电动机去调可调电阻？正在这里明确没需要。用数字电位器替代电阻呢？本钱太高了，如故仍然元器件的头脑，还没有到线性电途的头脑。

　　遵照我刚讲到的均衡状况，从输出电压“策动”出一个FB电压就到达了均衡，那么再引入另一个变量，不光有输出电压，再加一个受控的电压源，就能够解出均衡状况时的输出电压了。

　　和稳压芯片手册上的电途比拟，上图多了一个电阻R10，连到一个把握电压（MCU的DAC输出）了。以是，根据电流闭连能够把均衡前提写成：

　　很显然，输出电压和把握电压呈线性闭连，而且是把握电压升高对应输出电压降低，比例因子是R1/R10. 把握电压的局限是MCU的DAC或许输出的电压局限。

　　关于STM32F072的DAC，输出电压局限是0到VDDA（由于VREF+和VDDA是统一个引脚），必要用稳压电途给VDDA供电来包管DAC输出电压巩固，从而使实习电源的输出巩固。由于STM32的VDD或VDDA都不行抢先3.6V，正在这个操纵内部必要将输入电压稳压后给MCU. 我用的是2.5V输出的RT9193给MCU以及液晶显示模块供电。

　　STM32F072有两途DAC输出，永诀用来调治TX4211和SY6345的输出电压，调治道理和策动技巧齐全雷同。但正在用公式策动前要留神DAC输出驱动的题目，且先看下规格书对DAC的描画：

　　DAC输出有通过缓冲（增补驱动才具）和欠亨过缓冲的选项。假使不必缓冲，那么输出电压险些能够笼罩0~VDDA的局限，可是DAC输出的阻抗是对照高的。也即是说，相当于正在上面电途图和公式中的R10上面又串联了一个未知的电阻，且不知这个电阻是否是恒定的。要节减DAC输出阻抗的影响，把握电源用的分压电阻就要博得很大，如此对电源芯片又未必符合了。

　　以是我探究用DAC的缓冲输出形式，表面负载电阻正在5千欧以上就能够了，容易知足。那么DAC输出电压局限顽固些可按0.2V~2.3V计。

　　根据上面的公式，从已知的DAC最低输出电压和电源芯片最高输出电压能够取得一个等式，再从已知的DAC最高输出电压和电源芯片最低输出电压能够取得另一个等式，然后通过这两个等式求解R1，R5和R10. 当然三个变量两个方程的解是不确定的，但R10/R5和R1/R5的比例是能够解出来，或者说固定个中一个电阻解其余两个电阻是能够的。

　　现实用的电阻器并不行取任性值，而是从系列电阻值内部取。因而咱们要考试极少妥协附近的电阻值，带回公式算一下输出电压的局限是否够用。

　　DC-DC升压之后，通过SY6345这只LDO举行稳压再动作实习电源最终输出。为了节减SY6345上的功耗，尽量坚持TX4211的输出只比SY6345的输出高300~400mV. 这是通过软件同步骤治两个DAC来实行的。

　　其余稍加留神的即是电源芯片自身输入输出最低电压的节造了。TX4211是DC-DC 升压电途，不行用来降压，以是最低输出电压（当内部的开闭管永不开启时）是输入电压减去二极管的压降，用DAC把握不行取得更低的输出。SY6345是线性稳压，表面上最低输出电压是VFB=0.6V. 但SY6345有最低输入电压4V的节造，因而软件把握的时间TX4211的输出电压不要低于4V.

　　以上即是用MCU的DAC把握电源芯片输出电压的道理先容。至于用电阻分压采样输出电压到MCU的ADC丈量现实电压，以及用开闭和挽救编码器、液晶显示模块举行用户界面打算，关于EEWorld论坛的MCU玩家来说都不是目生的，我就不正在此详述了。

　　这个帖子方针即是跟专家分享一个数控电源的实行思绪，掷砖引玉。做升压仍然降压，救援多大功率都看网友们的必要了。