四通道16位DAC節(jié)省多通道PLC的空間、成本和功耗

—— Quad 16-Bit Voltage-/Current-Output DACs Save

作者：ADI系統(tǒng)應(yīng)用工程師Colm Slattery 時(shí)間：2011-02-21 來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

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AD5755系列4通道、16位、串行輸入、電壓和電流輸出DAC能夠提供這種閉環(huán)動(dòng)態(tài)電源能力。它的每個(gè) 通道都能以16位分辨率提供電流或電壓，輸出端由動(dòng)態(tài)電源控制下的DC/DC轉(zhuǎn)換器供電，因此該器件相當(dāng)于在一個(gè)非常緊湊的9mm × 9mm × 0.8mm封裝中提供4個(gè)低功耗節(jié)點(diǎn)。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/117022.htm

　　圖 5的簡(jiǎn)化電路顯示了使用感性升壓電路的動(dòng)態(tài)電源控制工作原理。每個(gè)通道都能提供30V以上的升壓輸出電壓。動(dòng)態(tài)電源控制機(jī)制利用反饋調(diào)節(jié)輸出電壓，然后經(jīng)過(guò)電阻分壓器分壓后與內(nèi)部誤差放大器中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)誤差電流。開(kāi)關(guān)周期開(kāi)始時(shí)，MOSFET開(kāi)關(guān)接通，電感電流緩升，然后測(cè)量轉(zhuǎn)換為電壓的MOSFET電流。當(dāng)電流檢測(cè)電壓大于誤差電壓時(shí)，MOSFET斷開(kāi)，電感電流緩降，直到內(nèi)部時(shí)鐘啟動(dòng)下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期。在電流模式下調(diào)節(jié)輸出電源電壓采用類似方案，此時(shí)使用的是反饋誤差電流。

　　用戶可以切換各通道的DC/DC轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)信號(hào)的頻率和相位，以實(shí)現(xiàn)電路和器件的優(yōu)化。

　　對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)器實(shí)行動(dòng)態(tài)電源控制的目的是使封裝功耗最小。典型IC的內(nèi)部結(jié)溫 (TJMAX) 最高可達(dá)125℃。假設(shè)系統(tǒng)的環(huán)境溫度TA, 為85℃。LFCSP封裝的熱阻, θJA, 典型值為 28℃/W。容許的片內(nèi)功耗可以通過(guò)下式計(jì)算：

　　不采用動(dòng)態(tài)電源控制時(shí)，假設(shè)使用24V電源，則每個(gè)通道的最差情況功耗可以通過(guò)下式計(jì)算：功耗=電源電壓 × 最大電流= 24 V × 20 mA= 0.48 W

　　在同樣的條件下，4個(gè)通道的功耗將接近2W，這會(huì)給模塊和半導(dǎo)體電路帶來(lái)問(wèn)題。啟用動(dòng)態(tài)電源特性時(shí)，AD5755調(diào)節(jié)電源，使片內(nèi)功耗降至最低。圖6顯示了啟用和禁用動(dòng)態(tài)電源(固定電源)兩種情況下每個(gè)通道的功耗對(duì)比。

　　啟用動(dòng)態(tài)電源功能時(shí)，在24mA輸出電流下片內(nèi)功耗約為50mW，而無(wú)調(diào)節(jié)時(shí)的片內(nèi)功耗則為400mW。這種控制片內(nèi)功耗的能力非常有用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在提高系統(tǒng)通道數(shù)的同時(shí)可以使模塊功耗降至最低，從而不需要考慮繁瑣而昂貴的方法來(lái) 控制系統(tǒng)溫度。