開關(guān)電源具有體積小、效率高,、重量輕,、噪聲低等優(yōu)點，其應(yīng)用越來越廣泛,。我們在設(shè)計蓄電池充電器時,，就采用開關(guān)電源作為主電路，其中開關(guān)器件采用第三代IGBT,，其主要優(yōu)點是耐壓高,，驅(qū)動功率小，開關(guān)頻率高,，導(dǎo)通電阻小,。在主控制板設(shè)計中,，需要一可變的基準(zhǔn)電源，改變基準(zhǔn)電壓的大小就可改變充電電壓的大小,，而變化的基準(zhǔn)電壓需借助數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生,。目前，數(shù)模轉(zhuǎn)換器從接口上可分為兩大類：并行接口數(shù)模轉(zhuǎn)換器和串行接口數(shù)模轉(zhuǎn)換器,。并行接口數(shù)模轉(zhuǎn)換器的引腳多,，體積大，占用單片機的口線多,；而串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器的體積小,，占用單片機的口線少，為減少線路板的面積和占用單片機的口線,，可采用TCL5615串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生可變基準(zhǔn)電壓,。

1TLC5615串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器簡介

TLC5615為美國德州儀器公司1999年推出的產(chǎn)品，是具有串行接口的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,，其輸出為電壓型,，最大輸出電壓是基準(zhǔn)電壓值的兩倍。帶有上電復(fù)位功能,，即把DAC寄存器復(fù)位至全零,。TLC5615性能價格比高，目前在國內(nèi)市場很方便購買,。

11TLC5615的特點

（1）10位CMOS電壓輸出,；

（2）5V單電源供電；

（3）與CPU三線串行接口,；

（4）最大輸出電壓可達(dá)基準(zhǔn)電壓的二倍,；

（5）輸出電壓具有和基準(zhǔn)電壓相同極性；

（6）建立時間125μs,；

（7）內(nèi)部上電復(fù)位,；

（8）低功耗，最大僅175mW,。

12TLC5615引腳說明

TLC5615有小型和塑料DIP封裝,，DIP封裝的TLC5615芯片引腳排列如圖1所示。

引腳功能說明如下：

——腳1DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端,；

——腳2SCLK：串行時鐘輸入端,；

——腳3CS：芯片選用通端，低電平有效,；

——腳4DOUT：用于級聯(lián)時的串行數(shù)據(jù)輸出端,；

——腳5AGND：模擬地；

——腳6REFIN：基準(zhǔn)電壓輸入端；

圖1TLC5615引腳排列圖

圖2TLC5615的時序圖

圖3TLC5615與AT89C51單片機接口電路 

——腳7OUT：DAC模擬電壓輸出端,；

——腳8VDD：正電源端,。

13TLC5615的時序分析

TLC5615的時序如圖2所示。

由時序圖可以看出,，當(dāng)片選CS為低電平時,，輸入數(shù)據(jù)DIN由時鐘SCLK同步輸入或輸出，而且最高有效位在前,，低有效位在后,。輸入時SCLK的上升沿把串行輸入數(shù)據(jù)DIN移入內(nèi)部的16位移位寄存器，SCLK的下降沿輸出串行數(shù)據(jù)DOUT,，片選CS的上升沿把數(shù)據(jù)傳送至DAC寄存器,。

當(dāng)片選CS為高電平時，串行輸入數(shù)據(jù)DIN不能由時鐘同步送入移位寄存器,；輸出數(shù)據(jù)DOUT保持最近的數(shù)值不變而不進入高阻狀態(tài),。由此要想串行輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)必須滿足兩個條件：第一時鐘SCLK的有效跳變；第二片選CS為低電平,。這里,，為了使時鐘的內(nèi)部饋通最小，當(dāng)片選CS為高電平時,，輸入時鐘SCLK應(yīng)當(dāng)為低電平,。

串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器TLC5615的使用有兩種方式，即級聯(lián)方式和非級聯(lián)方式,。如不使用級聯(lián)方式,，DIN只需輸入12位數(shù)據(jù)。DIN輸入的12位數(shù)據(jù)中,，前10位為TLC5615輸入的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),，且輸入時高位在前,，低位在后,，后兩位必須寫入數(shù)值為零的低于LSB的位，因為TLC5615的DAC輸入鎖存器為12位寬,。如果使用TL5615的級聯(lián)功能,，來自DOUT的數(shù)據(jù)需要輸入16位時鐘下降沿，因此完成一次數(shù)據(jù)輸入需要16個時鐘周期,，輸入的數(shù)據(jù)也應(yīng)為16位,。輸入的數(shù)據(jù)中，前4位為高虛擬位,，中間10位為D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),，最后2位為低于LSB的位即零。

2應(yīng)用電路實例

圖3給出了在開關(guān)電源中，TLC5615和AT89C51單片機的接口電路,。在電路中,，AT89C51單片機的P3.0－P3.2分別控制TLC5615的片選CS，串行時鐘輸入SCLK和串行數(shù)據(jù)輸入DIN,。電路的連接采用非級聯(lián)方式,。根據(jù)開關(guān)電源的設(shè)計要求，可變基準(zhǔn)電壓范圍為0V～4V,。因此,，TLC5615的基準(zhǔn)電壓選為2.048V，其最大模擬輸出電壓為4.096V,?？蓾M足開關(guān)電源的要求。

TLC5615采用非級聯(lián)方式,，將要輸入的12位數(shù)據(jù)存在R0,、R1寄存器中，其D/A轉(zhuǎn)換程序如下：

CLRP30,；片選有效

MOVR2,，＃4；將要送入的前四位數(shù)據(jù)位數(shù)

MOVA,，R0,；前四位數(shù)據(jù)送累加器低四位

SWAPA；A中高四位與低四位互換

LCALLWRdata,；DIN輸入前四位數(shù)據(jù)

MOVR2,，＃8；將要送入的后八位數(shù)據(jù)位數(shù)

MOVA,，R1,；八位數(shù)據(jù)送入累加器A

LCALLWRdata；DIN輸入后八位數(shù)據(jù)

CLRP31,；時鐘低電平

SETBP30,；片選高電平，輸入的12位數(shù)據(jù)有效

END：結(jié)束

送數(shù)子程序如下：

WRdata：NOP,；空操作

LOOP：CLRP31,；時鐘低電平

RLCA；數(shù)據(jù)送入位標(biāo)志位CY

MOVP32,，C,；數(shù)據(jù)輸入有效

SETBP31；時鐘高電平

DJNZR2,，LOOP,；循環(huán)送數(shù)

RET返回

3結(jié)語

由于采用接口簡單的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器TLC5615，使得開關(guān)電源的硬件電路大為簡化，線路板面積縮小,，成本降低,。