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一个智能可调电压源(需要升压)能使用LED的BOOST驱动吗?

Other Parts Discussed in Thread: LM3488, LM5002, LM3421

名称起的有点匪夷所思,不好意思。那先讲一下自己的需求。

在生物电泳实验时需要给电泳液加上直流电源,而通常电压最大需要200~300V。但是为了安全和便捷性,我们对电泳液进行调整,需要的电压大约时60V。但我们需要根据不同的sample(比如DNA)长度来调整不同的电压从而达到我们想要的分离速度。所以我们决定最大的电压时75V。而整个溶液的电流通常不会超过300MA,但保险期间,我们的设计需要能够承受500mA的电流。

因为我们的设备提供的时24VDC电源。我们需要升压才能达到目标的75V。为了表达清晰起见我再总结一下:

1、我们提供24vDC的电源,希望能够输出最高75vDC的可调直流电源。输出电压不会低于24vDC,所以不用降压环节。

2、整个电源最终提供的电流I_OUT最大能够提供500MA的输出。

3、我们外部由MCU对电源进行控制,可以根据用户需求输出指定电压。控制信号可以是PWM,DAC,甚至I2C,SPI。

4、成本低一点最好,效率没有太高要求%80以上甚至70%以上就足够了。

我希望社区的工程师和贡献者能够提供一下自己的解决思路。

我说一下我的几个思路,希望能够给提一点建议。

1、使用一个可调电压的BOOST电路(比如LM5002或LM3488),用数字电压计来替代FB和输出端之间的电阻。(可惜了MCU上的DAC了)

2、另一种是使用一款BOOST或者BOOST/BUCK的LED驱动IC(比如LM3421),在接LED负载的地方接电极和较大的电解电容。然后对输出电压做分压处理之后通过一个电压跟随器接到MCU的ADC中。根据测得的电压来做反馈控制。【似乎有点不太合理?】

  • 当然,我看到很多人用加法器的方式,讲DAC的电压加在FB上来调节电压
  • Hi
    直接用DAC的输出,通过二极管,加一个电阻给到芯片的FB脚。算上原有的FB分压电阻,可按照如下来计算:
    (Vout-Vfb)/Rh + (Vdac-VF-Vfb)/Rdac =Vfb/Rl
    Vout是输出电压,Vfb是反馈基准, Vdac是DAC输出,Vf是二极管压降,Rdac是二极管到fb之间的电阻,Rh是反馈高边电阻,RL是反馈低边电阻
  • 非常感谢您的快速回答。
    如果我的DAC的参考电压是3.3V,请问由那款芯片可以推荐吗?
    FB上的参考电压LM5002和LM3488都是1.26V。假定二极管管压是0.2V,那么我的DAC输出范围最大只能在1.46~3.3V。(安全起见,不妨只使用1.6~3.24V)。我使用12bit的DAC,粗略看来损失了一半的range,但是对于我足够了。

    按照上面的公式,我们的Vout = [Vfb*(Rh+Rl)/Rl] - [(Vdac-Vf-Vfb)*(Rh/Rdac)]
    上面的公式分成两个部分,我用[]把他们括起来了。
    第一部分Vfb*(Rh+Rl)/Rl 是不添加DAC的正常电压,第二部分(Vdac-Vf-Vfb)*(Rh/Rdac)也一直为正数或零,表示添加上DAC之后起影响的部分。所以Vout的取值一定小于Vfb*(Rh+Rl)/Rl 这个固定的电压值。假定Rl=1.6K,Rh=91k,第一部分计算的电压大约是73V。第二部分Vdac-Vf-Vfb按照最初假定的取值应该在0.14~1.8v之间。但为了简便期间,我们让Vdac-Vf-Vfb的最小取值可以为0。所以范围变为0~1.8V,如果要让变化范围更大的话就是要Rh/Rdac的比值更大。如果我们可控的最小电压是28V.所以Rh/Rdac应该为(73-28)/1.8=25,依次Rdac大约是3.6K。

    你看这样的计算没有问题吧...

    再次感谢