12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器MAX531在高頻開關(guān)整流模塊中的應(yīng)用

1引言

　　本公司研制的DZW02型220V系列整流模塊，廣泛應(yīng)用于電力電源系統(tǒng)中。通過全橋移相高頻變換，采用高品質(zhì)的D/A變換器——MAX531，解決了單片機與移相控制電路的接口問題，使整流模塊的穩(wěn)壓精度達到≤0.1%的水平。

　　DZW02型整流模塊的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。它由主電路、PWM控制電路、監(jiān)控電路和輔助保護電路組成。其主電路由輸入電網(wǎng)濾波電路、整流橋、有源功率因數(shù)校正(APFC)電路、DC/DC高頻變換電路、輸出整流濾波等電路組成。這里著重討論單片機與PWM控制之間的接口電路12位D/A轉(zhuǎn)換器MAX531的應(yīng)用。

　　2D/A轉(zhuǎn)換器

　　MAX531是美信集成產(chǎn)品公司生產(chǎn)的12位串行數(shù)據(jù)接口數(shù)模轉(zhuǎn)換器，采用“反向”R-2R的梯形電阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。內(nèi)置單電源CMOS運算放大器,其最大工作電流僅為260μA，具有很好的電壓偏移，增益和線性度。內(nèi)部運算放大器根據(jù)需要可配置成+1或+2的增益，也可作四象限乘法器。

　　21主要性能

　　主要性能如下：

　　——單/雙工作電源;

　　——緩沖電壓輸出;

　　——內(nèi)置2.048V電壓基準;

　　——總不可調(diào)整誤差(INL):±1/2LSB;

　　——靈活的輸出電壓范圍：VSS～VDD;

　　——電源上電復(fù)位功能;

　　——具有菊花鏈連接的串行數(shù)據(jù)輸出。

　　2.2管腳結(jié)構(gòu)

　　MAX531采用14腳DIP封裝，見圖2，其引腳功能的詳細說明見表1。

　　23工作原理

　　在芯片選擇CS為高電平時，SCLK被禁止且DIN端的數(shù)據(jù)不能進入D/A，從而VOUT處于高阻狀態(tài)。當數(shù)據(jù)串行接口把CS拉至低電平時，轉(zhuǎn)換時序開始允許SCLK工作并使VOUT脫離高阻狀態(tài)。數(shù)據(jù)串

　　圖1整流模塊原理框圖

　　圖2

　　圖3

　　行接口將SCLK時鐘序列傳給SCLK，在SCLK的上升沿，16位串行數(shù)字輸?shù)紻IN被鎖入12位移位寄存器，其中高4位(MSB)移入DOUT寄存器，此時D/A以菊花鏈連接才能用到。在CS上升沿時，12位移位寄存器的數(shù)據(jù)進入DAC寄存器，從而更新DOUT，其12位數(shù)據(jù)的固定轉(zhuǎn)換時間約25μs。

　　MAX531輸入數(shù)據(jù)以16位為一個單元，因此需要兩個寫周期把數(shù)據(jù)存入DAC。在上電時內(nèi)部復(fù)位電路迫使DAC寄存器復(fù)位成000H。當DAC在系統(tǒng)不用時，通過設(shè)置合適的代碼使其功耗最小。例如：在雙極性模式帶阻性負載時，把DAC代碼設(shè)置為中間值800H。如果無負載，把DAC設(shè)為000H，使REFOUT的內(nèi)部電流最小。此時，REFIN為高阻態(tài)，內(nèi)部運算放大器工作電流為最小值。