电源的输出电压调节方法
2022-01-24
中国电源产业网
导语：TDK株式会社总部位于日本东京，是一家为智能社会提供电子解决方案的全球领先的电子公司。公司成立于1935年，主营铁氧体，是一种用于电子和磁性产品的关键材料。TDK全面和创新驱动的产品组合包括无源元件，如陶瓷电容器、铝电解电容器、薄膜电容器、磁性产品、高频元件、压电和保护器件、以及传感器和传感器系统（如：温度和压力、磁性和MEMS传感器）。
AC-DC电源和DC-DC模块通常具有输出电压调节功能，其调节范围标注在产品规格书中。AC-DC电源可能有一个电位器，用于调节输出电压（见图1）。调节输出电压可用于补偿负载线缆上的压降，或用于优化负载的性能或效率。
图1：RWS50B输出电压调节电位器（左侧）
板载式DC-DC电源也可能具有输出电压调节功能，通常由”TRIM”端子实现。根据产品不同，将TRIM端子通过电阻拉高或拉低可调节输出电压。
→ 隔离型DC-DC模块
隔离型模块通常具有较窄的输出电压调节范围。例如TDK-Lambda的30W额定单输出CCG30产品（图2）可在额定输出电压的+/-10%范围内调节。
图2：CCG30 DC-DC模块
将电阻安装在TRIM端子与-Vout或+Vout端子之间，可升高或降低输出电压（图3）。如果不连接调压电阻，输出电压将是规格书中标注的额定值。
图3：CCG模块的输出电压调节
→ 非隔离型DC-DC模块
由于其设计中使用的拓扑结构，非隔离型DC-DC模块可以具有非常宽的输出电压调节范围。例如，TDK-Lambda的i7C4W008A120V模块（图4），其输出电压可以在9.6-48V范围内调节。这使得一款产品可以用于多种不同的系统电压，并有助于库存管理。
图4：TDK-Lambda i7C 300W 升降压DC-DC模块
i7C，以及其它非隔离模块如i3A，i6A和i7A，其调压连接方式略有不同。如果不安装调压电阻，输出电压将默认为下限值。从图5可以看出，调压电阻始终安装在TRIM和-VOUT之间。产品的完整规格书提供了调压公式和常用阻值。随着调压电阻阻值降低，输出电压将随之升高。
图5：i7C调压电路
→ 使用D/A转换器调节模块输出
随着电池供电机器人和无人机的自主应用越来越多，需要使用可编程数字电压对模块输出电压进行调节。例如，较低的电压可用于延长电池寿命，使机器人能够返回其充电站。
一种调压方法是将DAC连接到DC-DC模块的TRIM端子（图6）。TDK-Lambda最近发布了一篇关于如何使用DAC调整其降压和升降压非隔离模块系列的应用说明。）
图6：数字输出电压调节的典型应用电路
应用说明中详细介绍了所需的DAC类型，并显示了i7C模块通过数字控制的测试结果。
DAC必须通过短的直接走线连接到电源的TRIM和接地端子。为了避免电压降导致的调节误差，接地路径需要同承载负载电流的功率走线分开。DAC输出端的任何噪声或压降都会导致意外的输出电压变化。
还需要注意的是，在调高输出电压时，不要超过电源的最大输出功率。同样，在调低输出电压时，不要超过电源的最大输出电流。
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编辑：中国电源产业网
来源： TDK-Lambda
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