原標(biāo)題：電源設(shè)計中通過分壓器來實現(xiàn)所需的輸出電壓

在電源設(shè)計中，通過分壓器來實現(xiàn)所需的輸出電壓是一種常見的做法，特別是在集成電源電路、開關(guān)穩(wěn)壓器和線性穩(wěn)壓器IC中。分壓器通常由兩個電阻串聯(lián)而成，用于將輸入電壓分配到輸出端，其基本原理基于歐姆定律和電壓分配法則。

一、分壓器的工作原理

分壓器的工作原理可以用以下公式來表示：

Vout=Vin×R2/(R1+R2)

其中，Vout是輸出電壓，Vin是輸入電壓，R1和R2是分壓器中的兩個電阻。通過這個公式可以看出，分壓器的輸出電壓與兩個電阻的值有關(guān)，通過適當(dāng)選擇電阻的值，可以實現(xiàn)所需的輸出電壓。

二、分壓器在電源設(shè)計中的應(yīng)用

1. 設(shè)置輸出電壓：

• 在電源設(shè)計中，分壓器常被用來設(shè)置所需的輸出電壓。內(nèi)部基準(zhǔn)電壓（VREF）和所需的輸出電壓決定了電阻的阻值比?；鶞?zhǔn)電壓VREF由開關(guān)穩(wěn)壓器或線性穩(wěn)壓器IC定義，通常為1.2V、0.8V或0.6V等。通過調(diào)整R1和R2的阻值比，可以使輸出電壓達(dá)到所需的值。

2. 電阻值的選擇：

• 在選擇R1和R2的阻值時，需要考慮多個因素。首先，電阻值應(yīng)小于一定范圍（如100kΩ），以避免因恒定流過的電流引起的過高功耗。然而，電阻值也不應(yīng)太大，否則會導(dǎo)致非常高的反饋節(jié)點(diǎn)阻抗，使噪聲容易耦合到反饋節(jié)點(diǎn)并影響電源的控制回路。通常，R1+R2的有效電阻值介于50kΩ和500kΩ之間，具體取決于其他電路段的預(yù)期噪聲、輸出電壓值以及減小功耗的需求。

3. 分壓器的布局：

• 分壓器在電路板布局中的位置也很重要。為了降低噪聲的影響，反饋節(jié)點(diǎn)應(yīng)設(shè)計得盡可能小，電阻R1和R2也應(yīng)非?？拷娫碔C的反饋引腳。這樣可以減少耦合到高阻抗節(jié)點(diǎn)的噪聲，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

三、分壓器的優(yōu)化與改進(jìn)

1. 降低功耗：

• 在超低功耗應(yīng)用中，如能量收集系統(tǒng)，降低分壓器的功耗尤為重要。一些先進(jìn)的IC（如ADP5301降壓穩(wěn)壓器）配備了輸出電壓設(shè)置功能，僅在啟動期間檢查一次其VID引腳上的可變電阻值，然后將這個值存下來用于后續(xù)工作。這種方式?jīng)]有電流持續(xù)流過分壓器，從而大大降低了功耗。

2. 提高精度與穩(wěn)定性：

• 為了提高輸出電壓的精度和穩(wěn)定性，可以采用更高精度的電阻、優(yōu)化分壓器的布局以及加強(qiáng)電源的去耦等措施。此外，還可以考慮使用主動分壓器或數(shù)字分壓器等更先進(jìn)的解決方案來提高輸出的穩(wěn)定性和精度。

綜上所述，分壓器在電源設(shè)計中扮演著重要角色，通過合理選擇和配置電阻值以及優(yōu)化布局等措施，可以實現(xiàn)所需的輸出電壓并提高電源的效率和穩(wěn)定性。