使用XL4016制作数控电源2-实现原理

ezj2008

鼓捣的数控电源第二章，比较器实现数控调压
第一章使用Xl4016+DAC实现调节，是通过纯模拟的方式实现的，具体请参照
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=125354
此方法的优点是元器件少，缺点是只能恒压，不能恒流，改变电压时，变化较慢。
进入正题，本帖是科普帖，大神请直接路过即可
进入主题之前先补个课，下图是比较器的电路符号，说白了也就是运放开路工作的一种模式就叫比较器

上图中V+表示运放的工作电源VCC，V-表示GND（为便于理解的简化说法），这是运放工作的必要条件，VA为同向输入端，VB为反向输入端，VOUT为输出，作为比较器，满足一下逻辑关系：
VA>VB，输出为高电平
VA<VB，输出为低电平
记住以上两条法则就行，当然详细的比较器不止这么简单，为了便于理解，特意简化成这样

上图是xl4016官方的PDF上截下来的，下面着重分析这个功能框图
从最左边起，碰到第一个EA比较器，也就是将反馈回来的电压与基准电压1.25V做比较，低于基准电压，则EA运放输出高电平，反之输出低电平
COMP也是一个比较器，此处是和锯齿波来比较，比较之后，将输出信号用了控制后面的mos管驱动电路来实现通断，右上角的COMP1和COMP2比较器个人理解应该用来限制最大电流用的。
整个4016可以理解成一个受控制的开关即可，开关的输入5脚Vin，输出3脚SW，控制脚FB
接下来再说下back电路，具体描述如下图，图片是抄来的，位置https://mp.weixin.qq.com/s/FkXx6PBJpNfEEwhD_HczjA

现在回头再来看下4016的典型应用图

你会发现其实4016就是一个开关，通过开关不断输出，给电容和电感充电，举个栗子，4016就是个舀水的盆，电容电感就像个大水缸，通过4016不停的将河里的水舀到大水缸里，然后其他人再从大水缸里取水，免得从河里取水被冲跑或者在河边被湿鞋。
电阻R1和R2构成的分压电路就像是水位标尺，水位高的时候通知舀水的人，休息会，水缸里水位低了，再通知赶紧舀水，补充水缸。


不喜欢画图，又从网上down了一张图来说明，增加一个外部比较器，比较器的作用就是对比外面输出电压和DAC电压， 上图J4端子是DAC电压，通过单片机来设定0-5V输出，若4016输出电压高于DAC，则外部比较器输出高电平，加到内部EA比较器，高于1.25V基准电压，4016关断，停止输出。反之则开启输出。这样，就可以实现数控调节了。
以上可以实现数控恒压/调压，数控恒流下次再讲吧，下班时间到了。

jpdd521

坐等恒流，恒流

wanwenhao1

我也坐等恒流，恒流。

gl542400

不错，这讲道的是恒压原理，恒流因该是要采样电阻根据电流大小形成压差U1，同一个要设定的电流对应的U2 对比控制到FB并且到达恒流状态是完全控制FB，恒压休息等待退出恒流模式立即工作在恒压模式！

zhshchina666

gl542400 发表于 2020-10-23 20:21
不错，这讲道的是恒压原理，恒流因该是要采样电阻根据电流大小形成压差U1，同一个要设定的电流对应的U2 对 ...

感谢分享，共同交流！:praise:

胡奚曷

不过有个问题，这个方案电压输出不能低于fb电压吧？

yhgwork

坐等恒流，学习数控电源

batteryxlh

给个图你参考一下

sushilang

基本零基础的，小板凳已经搬过来了。

感谢解释，很通俗。

tjjack

这些开关方式调节输出电压都类似。

zxq9781

期待楼主恒流讲解

梅花一党

LM358，不都是这么搞啊？

川江号子

学习了，介绍的真详细

tomyluo

有没有通过4016自身反馈调节功能实现恒流的方法？把输出电压通过电阻分压，输出电流通过电阻检流并放大，得到两个电压，用一个选择器电路把里面较大的那个电压输出到4016FB脚，这样，就是4016自己调节电流了

清风车影

白白损失55加元。