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合怀换变压器次级抽头做的。第一宗罪是输出电压禁止，空载明明很高，且输出电压随负载改变；第二宗罪是纹波作梗大，不行给收音机用。我那时的梦念便是有块LM317来做电源。

　　上图是我的第一个实践电源，若干年后才做的，重点器件是变压器、LM317三端可调稳压和多圈电位器。变压器是去游电子市集淘到的15V带中心抽头EI形（并且这只的发烧损耗低是我日后买过全豹EI变压器都不如的），是以我加了一个幼开合怀换整流管的接法，整流后的电压有两挡。为了应用容易我设了一个20V量程的直流电压表头。电源表壳是一个铝质药盒，电压调整旋钮仍是牙膏盖做的。这个实践电源多年后由于多圈电位器接触不良的弊端就很少拿出来应用了。

　　LM317是很经典的可调线性稳压器，梗概是我做过的稳压电源（搜罗固定的和可调的）用得最多的芯片了。它的稳压特点是维持ADJ端和OUT端有固定的1.25V压差。由于ADJ端的电流很幼，若能忽视掉的话就可能用两个电阻分压完成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可能容许约40V的电压输入，输出电流最大1.5A，可能拧到散热器上并且具备热保卫，是以是很容易应用的。稳压的道理（线性稳压）便是用一个反应环途调治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：

　　本来全豹的稳压电途都存正在一个犹如运放或者电压对比器的东西，再商酌分歧的电源调整形式以及电途拓扑，就降生了良多的稳压器元件。

　　LM317的一个明明弱点是它不是低压差的，也便是LM317输入端的电压比输出端要高一截，大凡要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摇动大，要给充实余量），但5V稳压3.3V的利用它就不行胜任了——于是这时间公共熟谙的AMS1117来庖代了。输入输出压差乘以输出电流，根基便是线性稳压芯片上的功耗，会转换为热量。是以现正在需求低功耗的时间，都用DC-DC电途，也便是开合电源，来取代线性稳压。其余另有升压型和极性反转型的DC-DC电途。

　　我现正在造造的这款袖珍实践电源便是升压型的，宗旨之一是要幼巧，能唾手拿来用不占地方。输入电压接济3.2V~5.5V的范畴，磷酸铁锂电池和USB供电都可能用了。只针对幼功率测试和利用，发轫计划的输出电压为最高20V，供给起码100mA的输出本领（要大电流就其余计划吧）。宗旨之二是数控——不再应用电位器，而是用MCU来管造输出电压，我行使了STM32F072的DAC来完成。由于用了数控，可能做同步伐整，于是我正在DC-DC升压后面加了一个线性的低压差稳压器，以低浸开合电源的输出纹波和提拔负载相应本领。

　　MCU是拿来做管造的。电源方面用了两颗国产芯，一颗是TX4211开合升压芯片，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，为什么拣选它们是有必定的有时的（正在立创商城遭遇），满意了我的计划需求就用上了。公共自身计划电源的时间也不要固执于完全的厂商、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。由于我念用磷酸铁锂3.2V供电，脱节电源线的控造，是以第一级计划成升压。TX4211接济更高的输入电压和高出我需求的输出电流的本领了。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，然而我只用幼电流就不要紧。

　　TX4211是怎样完成电压调整的呢？前面我提到，输入需求电压取样，与参考电压对比，管造调整电途。只然而现正在调整不再是线性调整晶体管，而是调整PWM占空比去管造MOSFET开合了。

　　当芯片的FB端电压和内部的参考电压相当时，就抵达了平均状况。不然，芯片会按照FB和参考的压差去调整PWM电途来试图获得平均。从电源输出用电阻分压后连到FB端，就可能设定输出电压。这是现正在绝多人半可调电源芯片的计划形式了。

　　那么要完成数控怎样做？用电动机去调可调电阻？正在这里较着没须要。用数字电位器庖代电阻呢？本钱太高了，仍旧仍是元器件的头脑，还没有到线性电途的头脑。

　　根据我刚讲到的平均状况，从输出电压“筹划”出一个FB电压就抵达了平均，那么再引入另一个变量，不单有输出电压，再加一个受控的电压源，就可能解出平均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，连到一个管造电压（MCU的DAC输出）了。所以，依据电流合联可能把平均前提写成：

　　很明明，输出电压和管造电压呈线性合联，而且是管造电压升高对应输出电压低浸，比例因子是R1/R10. 管造电压的范畴是MCU的DAC可能输出的电压范畴。

　　看待STM32F072的DAC，输出电压范畴是0到VDDA（由于VREF+和VDDA是统一个引脚），需求用稳压电途给VDDA供电来担保DAC输出电压安宁，从而使实践电源的输出安宁。由于STM32的VDD或VDDA都不行高出3.6V，正在这个利用内里需求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，折柳用来调整TX4211和SY6345的输出电压，调整道理和筹划手腕全部相似。但正在用公式筹划前要当心DAC输出驱动的题目，且先看下规格书对DAC的描绘：

　　DAC输出有通过缓冲（添加驱动本领）和欠亨过缓冲的选项。假若不消缓冲，那么输出电压简直可能遮盖0~VDDA的范畴，然而DAC输出的阻抗是对比高的。也便是说，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。要裁汰DAC输出阻抗的影响，管造电源用的分压电阻就要获得很大，如此对电源芯片又未必合意了。

　　所以我商酌用DAC的缓冲输出形式，表面负载电阻正在5千欧以上就可能了，容易满意。那么DAC输出电压范畴落伍些可按0.2V~2.3V计。

　　依据上面的公式，从已知的DAC最低输出电压和电源芯片最高输出电压可能取得一个等式，再从已知的DAC最高输出电压和电源芯片最低输出电压可能取得另一个等式，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的比例是可能解出来，或者说固定个中一个电阻解其余两个电阻是可能的。

　　实践用的电阻器并不行取苟且值，而是从系列电阻值内里取。是以咱们要测验极少妥协邻近的电阻值，带回公式算一下输出电压的范畴是否够用。

　　DC-DC升压之后，通过SY6345这只LDO实行稳压再行动实践电源最终输出。为了裁汰SY6345上的功耗，尽量维持TX4211的输出只比SY6345的输出高300~400mV. 这是通过软件同步伐整两个DAC来完成的。

　　其余稍加当心的便是电源芯片自己输入输出最低电压的控造了。TX4211是DC-DC 升压电途，不行用来降压，所以最低输出电压（当内里的开合管永不开启时）是输入电压减去二极管的压降，用DAC管造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的控造，是以软件管造的时间TX4211的输出电压不要低于4V.

　　以上便是用MCU的DAC管造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衡量实践电压，以及用开合和挽救编码器、液晶显示模块实行用户界面计划，看待EEWorld论坛的MCU玩家来说都不是目生的，我就不正在此详述了。

　　这个帖子方针便是跟公共分享一个数控电源的完成思绪，扔砖引玉。做升压仍是降压，接济多大功率都看网友们的需求了。