DCDC输出

DCDC输出可调吗

当然可以！绝大多数DC-DC电源电路（模块或芯片）的输出电压都是可调的。这是它们相比于线性稳压器（如LDO）的一个巨大优势和常见特性。

为什么可以调？

DC-DC转换器（无论是Buck, Boost, Buck-Boost还是其他类型）的核心原理是通过开关和反馈控制来稳定输出电压。输出电压的稳定值由反馈网络（通常是电阻分压器）的比值决定。通过改变这个分压器的电阻比值，就可以改变控制器所“认为”的目标电压，从而迫使转换器将输出电压调整到新的目标值。

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如何实现输出可调？

最常见和简单的方法是通过改变反馈电阻。

几乎所有DC-DC控制器或模块都会有一个反馈引脚，通常叫做 FB、VFB 或 ADJ（调整）。

1. 对于降压型 和 升压型 转换器

其输出电压公式通常为：
Vout=Vref×(1+R1R2)Vout​=Vref​×(1+R2R1​)

• Vout： 你想要设定的输出电压。

• Vref： 芯片内部的基准电压（一个固定值，通常是 0.6V, 0.8V, 1.0V 或 1.2V，具体需查阅芯片手册）。

• R1： 连接在输出和FB引脚之间的上分压电阻。

• R2： 连接在FB引脚和地之间的下分压电阻。

调节方法：
要改变 Vout，你只需要固定其中一个电阻（通常是 R2），然后通过计算改变另一个电阻（R1）的阻值。

• 使用固定电阻：通过更换不同阻值的电阻来设定一个固定的电压。

• 使用可变电阻（电位器）：将一个固定电阻替换为电位器，就可以实现连续无级调节。这是实验室电源和可调电源模块最常用的方法。

举例：
一颗Buck芯片的 Vref = 0.8V，你希望输出电压在 3.3V 到 12V 之间可调。

• 先选择一个固定的 R2，例如 10kΩ。

• 计算 R1 的范围：

  • 当 Vout=3.3V 时，R1 = (3.3V / 0.8V - 1) * 10kΩ ≈ 31.25kΩ

  • 当 Vout=12V 时，R1 = (12V / 0.8V - 1) * 10kΩ = 140kΩ

• 因此，你可以选择一个 31.25kΩ 的固定电阻和一个 ~110kΩ 的电位器串联作为 R1，这样就可以通过旋转电位器在 approximately 3.3V 至 12V 之间调节输出电压。

2. 对于三端可调稳压器（如LM2596-ADJ, LM317）

它们的工作原理类似，公式也基本相同。以LM317为例：
Vout=Vref×(1+R2R1)+Iadj×R2Vout​=Vref​×(1+R1R2​)+Iadj​×R2
（其中 I_adj 非常小，通常可忽略不计，Vref ≈ 1.25V）

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调节时的重要注意事项

1. 输入电压范围：调节后的 Vout 必须始终满足转换器的工作条件。对于Buck电路，Vout 必须小于 Vin；对于Boost电路，Vout 必须大于 Vin。

2. 反馈环路稳定性：改变输出电压可能会影响反馈环路的相位裕度，但在大多数现成模块和通用芯片中，内部补偿已足够宽泛，通常不需要担心。但在极端条件下或自己设计PCB时需要注意。

3. 元件耐压和电流：确保你选择的电位器、电阻和输出电容的额定电压和电流高于可能出现的最大输出电压和电流。

4. 最小占空比/最大占空比限制：输出电压不能无限调节，它受到芯片本身最小和最大占空比的限制。例如，一个Buck芯片在很低的 Vout/Vin 比值下可能无法稳定工作。

5. 电感选择：对于大范围的电压调节，电感的选择需要折中。电感值在低电压大电流和高电压小电流下的工作状态不同，可能需要选择一个能覆盖整个范围的电感值。

总结

特性	是否可调	如何实现
绝大多数DC-DC转换器	是	通过改变连接在FB引脚上的外部电阻分压器的比值。
固定电压输出的DC-DC模块	通常否	模块内部的反馈电阻已经集成或固定，无法更改。
线性稳压器（LDO）	有的可调，有的固定	可调型号（如LM317）同样通过外部电阻调节。

因此，当你购买或设计一个DC-DC电源时，如果想让它输出可调，最关键的就是要选择一款【可调版本】的控制器或模块（型号后缀常带ADJ），然后根据数据手册提供的公式，通过外接电阻或电位器来设定你想要的电压范围。

有固定输出的吗

是的，当然有！固定输出的DC-DC电源模块和芯片非常常见，甚至是市场的主流产品。

您可以很容易地买到输出为 5V、12V、3.3V 等常见电压的固定输出DC-DC模块。

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固定输出DC-DC是如何实现的？

其核心原理与可调版本完全相同，唯一的区别在于：将决定输出电压的外部反馈电阻（R1和R2）集成到了模块或芯片内部。

• 对于DC-DC模块：制造商已经根据目标输出电压（例如12V），在模块内部的PCB上焊接好了精度和稳定性都很高的反馈电阻。用户拿到手就是一个“黑匣子”，输入一个范围内的电压，它就会稳定输出标称的固定电压。

• 对于DC-DC芯片：芯片厂商会提供同一个芯片的两种版本：可调版本（Adj） 和 固定电压版本。

  • 固定电压版本：例如 LM2596-5.0。芯片内部已经集成了精密的分压电阻网络，直接将反馈引脚（FB）的内部基准设定为5V。您无需连接任何外部反馈电阻，大大简化了外围电路。

  • 可调版本：例如 LM2596-ADJ。您必须按照手册连接外部电阻来设置输出电压。

固定输出 vs. 可调输出：特点与选择

特性	固定输出DC-DC	可调输出DC-DC
便利性	高，即插即用，无需计算和配置。	低，需要根据公式选择外部电阻。
电路复杂度	低，外围元件更少（甚至无需反馈电阻）。	高，需要额外的反馈电阻网络。
精度与稳定性	通常更高，使用内部高精度、低温漂电阻，受外部环境影响小。	取决于外部电阻，电阻的精度和温漂会影响输出精度。
空间占用	可能更小，省去了外部电阻的空间。	更大，需要为反馈电阻和可能需要的电位器留出空间。
灵活性	低，输出电压不可改变。	极高，可以通过电阻或电位器任意设定（在范围内）。
成本	对于单一应用，可能更低（省去了外部元件）。	对于需要灵活性的研发阶段，更具性价比。
典型应用	为特定芯片（如单片机、硬盘、风扇）提供标准电压。大规模生产的消费电子产品。	实验室电源、通用开发板、需要多种电压的系统、产品原型开发。

如何识别固定输出模块/芯片？

1. 看型号后缀：这是最直接的方法。型号通常会明确标注输出电压。

   • 芯片示例：

     • TPS5430DDAR（这是一个可调芯片）

     • TPS5430-5.0DDAR（这是它的固定5V输出版本）

     • LM2596S-ADJ（可调）

     • LM2596S-5.0（固定5V输出）

     • MP1584EN（通常为可调，通过外部电阻设定）

   • 模块示例：

     • 模块上通常会直接贴有标签，如 "IN 6-24V OUT 5V" 或 "INPUT 10-30V OUTPUT 12V 3A"。

     • 电路板上可能印有输出电压值。

2. 观察引脚：

   • 固定输出模块通常没有电压调节（ADJ） 引脚或电位器。

   • 固定输出芯片的反馈（FB） 引脚可能在内部已经连接好，或者文档会说明此引脚不需要连接外部电路。

总结

固定输出和可调输出的DC-DC各有优劣，适用于不同的场景：

• 如果您需要一个简单、可靠、即插即用的解决方案来获得一个标准电压（例如给树莓派供5V电，或给风扇供12V电），那么固定输出模块是完美选择。

• 如果您处于研发、测试阶段，或者您的设计需要非标准的电压值（如2.8V、7.5V），或者需要灵活调整，那么可调输出的版本是更合适的选择。