自動校準程序節(jié)省AC/DC電源轉(zhuǎn)換器設計和制造的時間和成本
共模調(diào)整
當使用一個檢測電阻器和電流檢測放大器檢測高側(cè)電流時,必需進行共模調(diào)整。這樣做的目的是使共享總線電壓僅隨負載電流變化,而與負載電壓變化無關。
電流檢測調(diào)整問題對于電源至關重要。對精度的突出要求是在一個10mV信號的系統(tǒng)中必須消除高達40mV的共模誤差。按照正確的順序進行調(diào)整也很重要。首先需要進行共模調(diào)整,以便消除后面共享總線要求的差模調(diào)整引起的誤差。
高側(cè)電流檢測需要一個電阻分壓網(wǎng)絡以便電流檢測放大器輸入端提供正常電壓。這種調(diào)整能夠消除外部電阻分壓網(wǎng)絡以及內(nèi)部電流檢測放大器引起的誤差。圖2給出了一個理想的電阻分壓網(wǎng)絡。
考慮一下圖2如果中有一個電阻器由于1%允許誤差對輸出端誤差的影響。在本例中,這可在共享總線輸出端產(chǎn)生10% 的誤差,見圖3。產(chǎn)生這樣大的輸出誤差的原因是由于輸入信號被放大了(對輸出有用的)100倍。因此任何誤差也同樣被放大了。
如果4個電阻器的阻值全都不精確就會使問題擴大。如果這些阻值誤差導致高側(cè)輸入低于低側(cè)輸入,情況會進一步復雜化。ADM1041允許改變斜率調(diào)整的極性以解決這個問題。輸入放大器也有與自身相關的誤差。為此,ADM1041允許利用其各自的寄存器單獨地調(diào)整共模偏移和斜率。 ADM1041還允許通過設置另一個寄存器來改變輸出電壓。由于使用ADM1041寄存器能改變輸出電壓,所以用戶能夠模擬在電源中可能出現(xiàn)的最大共模誤差。
在共模誤差調(diào)整期間,電源輸出是導通的,不施加負載電流。有些偏移誤差是暫時引入的,會在校準的最后予以消除。通過軟件設置 ADM1041可改變輸出電壓,以便模擬共模誤差變化。利用ADC記錄最大輸出電壓和最小輸出電壓,并將結果反饋給軟件。軟件能夠確定斜率應當具有的極性。然后將共模斜率寄存器設置為一個已知的量(例如,100LSB)。再次記錄最小電壓和最大電壓,根據(jù)這些測量結果,軟件能夠計算出消除共模誤差所需的正確的斜率,見圖4。
調(diào)整共模誤差的步驟如下:
1. 接通電源輸出,不施加負載電流。
2. 設置Reg 15h為某個偏移值,例如C0h,這個VSHARE 電壓可從接地端去除。
3. 設置Reg 19h 使Vout =Vmax,讀出VSHARE 電壓值,結果記為A。
4. 設置Reg 19h 使Vout =Vmin,讀出VSHARE電壓值,結果記為B。
5. 如果A > B,那么設置Reg 16h 極性為單極性。
6. X = A-B。
7. 增加Reg 14h到100bit(設置Reg 14h = 64H)以便引入暫時偏移。
8. 設置Reg 19h 使Vout =Vmax,讀出VSHARE ,結果記為C。
9. 設置Reg 19h 使Vout=Vmin,讀出VSHARE ,結果記為 D。
10. Y = C-D。
11. X 應大于Y。如果不大于,那么Reg 16h的極性設置不正確。
12. 將Reg 14h 增加100步長,從(A-B) 到 (C-D) 的操作中減去誤差。
13. 計算在Reg 14h中一個bit 變化引起的改變,結果記為1STEP。
14. #_STEPS =(A-B)/1STEP。
15. 將Reg 14h 設置為“#_STEPS ”。
16. 共模誤差現(xiàn)在已經(jīng)被校準。設置Reg 15h為00h,這樣消除前面引入的偏移。
17. 檢驗經(jīng)過校準的共模誤差。
18. 設置Reg 19h使Vout =Vmax,讀出VSHARE ,結果記為E。
19. 設置Reg 19h 使Vout =Vmin,讀出VSHARE ,結果記為F。
20. E-F 應等于0。
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