電源設(shè)計(jì)中，環(huán)路反饋是非常有意思也是比較難的一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。我們?cè)趹?yīng)用中，如果需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整電源輸出，應(yīng)該怎么辦呢？增加通信接口雖然方便，但是會(huì)增加成本，工程師看海今天介紹一種省成本的方案：基于PWM反饋的電源控制策略，一起來(lái)看看吧。

獲取仿真文件，公眾號(hào)“工程師看海”后臺(tái)回復(fù)：電源PWM

饋點(diǎn)在IC內(nèi)部

在我們?nèi)粘?yīng)用過(guò)程中，電源反饋點(diǎn)（后文簡(jiǎn)稱(chēng)饋點(diǎn)）的位置，有兩種方案，一種是電源輸出不變，饋點(diǎn)集成在IC內(nèi)部，對(duì)于這類(lèi)普通電源而言，它的輸出通常是不可更改的；對(duì)于高級(jí)一些的電源，雖然饋點(diǎn)也在IC內(nèi)部，但是可以通過(guò)軟件配置選擇不同的輸出檔位，產(chǎn)生不同的輸出電壓。

饋點(diǎn)在IC外部

另一種方案是輸出可調(diào)，具體是通過(guò)外接匹配電阻來(lái)控制其輸出電壓，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)我們的需求，設(shè)置匹配電阻，進(jìn)而控制其輸出電壓，比如下圖，輸出電壓和電阻的關(guān)系可以通過(guò)下面公式得到。

但是，有一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，我們需要根據(jù)負(fù)載需求實(shí)時(shí)控制電源的輸出電壓，那么上面兩種饋點(diǎn)的設(shè)計(jì)，就不能直接滿(mǎn)足我們的需求了（一種是饋點(diǎn)在IC內(nèi)部，輸出不可調(diào)；一種是輸出通過(guò)外接電阻設(shè)置，電阻固定后輸出也固定，不能調(diào)節(jié)）。

在手機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一個(gè)經(jīng)典的應(yīng)用場(chǎng)景是無(wú)線充電，當(dāng)發(fā)射端TX和接收端RX距離稍微變遠(yuǎn)時(shí)，我們需要增加TX輸出功率，通過(guò)增加TX的電壓來(lái)增加功率的話，我們可以怎么做呢？

有人說(shuō)，選擇帶通信接口的電源，比如I2C接口，負(fù)載和電源通訊，負(fù)載需要高壓時(shí)，就讓電源增加輸出電壓，這個(gè)方案可行，但是意味著用功能更豐富的電源，這就要增加成本，都是錢(qián)啊，在幾萬(wàn)、十幾萬(wàn)的出貨量面前，一毛錢(qián)也是錢(qián)！

基于PWM反饋的電源控制策略

那么介紹下今天的主角，基于PWM反饋的電源控制策略，不需要額外增加通信接口，就可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)負(fù)載要求動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓，既滿(mǎn)足功能需求，又降低成本。

這個(gè)實(shí)現(xiàn)方案是在外接饋點(diǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，其原理架構(gòu)如下圖。

負(fù)載通過(guò)一個(gè)IO引腳和電源饋點(diǎn)連接，這個(gè)IO引腳通過(guò)PWM來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整饋點(diǎn)電壓，控制電源輸出負(fù)載需要的電壓。

我們先看下沒(méi)有PWM時(shí)，電源通過(guò)反饋調(diào)節(jié)輸出的工作原理，

電源剛啟動(dòng)時(shí)，會(huì)根據(jù)饋點(diǎn)匹配電阻，來(lái)輸出電壓，根據(jù)下圖的電源框圖，輸出電壓計(jì)算公式：

反饋點(diǎn)的電壓為：

IC內(nèi)部會(huì)通過(guò)誤差放大器，將反饋電壓Vb與參考電壓Vr進(jìn)行比較，如果Vb的電壓低于參考電源Vr，電源IC就會(huì)增加輸出Vo，直到Vb=Vr；

反過(guò)來(lái)，如果反饋電壓Vb高于參考電壓Vr，那么電源IC就會(huì)降低輸出電壓Vo，直到Vb=Vr；