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动态电源操控可最大程度下降功率损耗、进步温度规模

人们可能希望让工业系统中的DAC驱动宽范围负载。采用固定电源供电的DAC可能会在芯片上产生大量功耗,尤其当负载较小或发生短路至地等情况时。此功耗可能会让温度上升至超过建议工作限值,成为高通道密度或较高

人们或许期望让工业体系中的DAC驱动宽规模负载。选用固定电源供电的DAC或许会在芯片上发生很多功耗,特别当负载较小或发生短路至地等状况时。此功耗或许会让温度上升至超越主张作业限值,成为高通道密度或较高环境温度等体系的首要问题。

例如,DAC需向100 Ω至1 kΩ规模内的用户界说负载供给最高20 mA电流。这种状况下,最低电源电压有必要为20 V。DAC供给的最大电源为V × I = 20V × 20 mA = 0.4W。 若运用1 kΩ负载,则一切电源均由负载耗费,电源无损耗。100 Ω负载功耗仅为0.04 W,因而芯片将糟蹋或耗费0.36 W。某些状况下,0 Ω负载是有用条件,此刻一切电源均耗费在芯片上。

选用64引脚LFCSP封装时,最大环境温度不能超越125°C;四条通道中的每一条功耗均为0.4 W,因而总功耗为1.6 W。 64引脚LFCSP封装的热阻为28oC/W。上例中,温度上升为PD × θJA = 1.6W × 28°C/W = 44.8°C。因而,最高安全环境温度仅为80.2°C。能够选用散热片战胜此问题,但由于遭到空间和本钱的约束,该办法或许并不实践。

动态电源操控(DPC)可直接处理这一问题。DC-DC转化器对5 V电源进行升压处理,树立一个7.5 V至29.5 V电源。该升压电源为DAC电流输出驱动器供电;驱动器供给负载所需的电源。 负载为0 Ω时,DC-DC转化器输出为7.5 V,是其最低值。DAC最高功耗仅为7.5 V × 20 mA = 0.15W,与之前的处理方案比较节省了0.25 W。

选用DPC后,四条通道(每条通道均短路至地)的最高功耗为0.6 W。温度上升为PD × θJA = 0.6W × 28°C/W = 16.8°C;因而,最高安全作业温度上升至108.2°C。DPC为宽规模未界说负载、高通道密度和根本不会发生大功耗的高温体系供给了最大的优势。

AD5755 4通道16位数模转化器供给电压输出和电流输出,合适可编程逻辑操控器(PLC)、分布式操控体系(DCS)和其它工业进程操控使用。动态电源操控调理输出驱动器上的电压,使低阻值负载电阻下的功耗最低并简化热办理。每个通道都能够装备为供给:

– Voltage output, with 0V to 5V, 0V to 10V, ±5V, or ±10V full-scale range and ±0.04% total unadjusted error (TUE);

– 电压输出,具有:0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V或±10 V满量程规模和±0.04%总不行调整差错(TUE);

– Current output, with 0 mA to 20 mA, 4 mA to 20 mA, or 0 mA to 24 mA full-scale range and ±0.05% TUE.

– 电流输出,具有:0 mA至20 mA、4 mA至20 mA或0 mA至24 mA满量程规模和±0.05% TUE。

每个通道的失谐和增益能够独立进行编程。这些器材能够选用5 V、±5 ppm/°C片内基准电压源或外部基准电压源作业。它选用9 × 9 × 0.85 mm、64引脚LFCSP封装,额外温度规模为–40°C至+105°C,千片订量报价为13.65美元/片。



上图显现该器材的电流输出电路、DC-DC转化器和电源操控器。使能电流输出后,便可检测输出FET的VDS。该电压操控电源操控模块中的MOSFET以便调理VBOOST,从而依据输出电流的要求操控VDS。MOSFET敞开后,电感充电至VDS实践值与目标值之差所决议的数值。封闭后,电感放电至%&&&&&%和VBOOST引脚。每个时钟周期都会重复该进程,每条通道都有一个DC-DC转化器。

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