工業系統中的數模轉換器（DAC）可能會驅動各種負載。如果DAC由固定電源供電，則可能導致片內功耗很大，尤其是在負載較小或接地短路的情況下。

片內功耗可能會使溫度超出建議的工作限值，并且對于具有大通道密度或較高環境溫度的系統來說，這可能是一個主要問題。

例如，理想的DAC需要為20Ω至100 kΩ范圍內的用戶定義負載提供高達1 mA的電流。在這種情況下，最小電源電壓必須為20V。DAC產生的最大功率為V ×I = 20 V × 20 mA = 0.4 W。如果使用1 kΩ負載，則負載消耗所有功率，因此不會損失功率。當20 mA流過100Ω負載時，僅消耗0.04 W。這意味著0.36 W在芯片上被浪費或耗散。在某些情況下，0Ω負載也是一個有效條件，導致所有功率在片內耗散。

在 64 引腳 LFCSP 封裝中，最高環境溫度不能超過 125° C。四個通道，每個通道的功耗為0.4 W，總功耗為1.6 W。64引腳LFCSP封裝的熱阻為28°C/W。在前面的示例中，溫升為PD× θ賈= 1.6 W × 28° C/W = 44.8° C。因此，最高安全環境溫度僅為80.2°C.可以添加散熱器來克服這個問題，但由于所需的空間和成本，這可能不可行。

動態電源控制（DPC）直接解決了這個問題。DC-DC轉換器升壓5 V電源，產生7.5 V至29.5 V電源。該升壓電源為DAC電流輸出驅動器供電，該驅動器為負載提供所需的功率。負載為0Ω時，DC-DC轉換器的輸出為7.5 V，這是其最低值。DAC的最大功耗僅為7.5 V×20 mA = 0.15 W，與原始解決方案相比節省0.25 W。

使用DPC時，四個通道（每個通道短路至地）的最大功耗為0.6 W。溫升為PD× θ賈= 0.6 W × 28° C/W = 16.8° C。因此，最高安全工作溫度增加到108.2°C.DPC在具有寬、未定義負載范圍、高通道密度和高溫的系統中提供了最大的優勢，這些系統幾乎沒有大功率損耗的空間。

AD5755是一款四通道、16位數模轉換器，為可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統（DCS）和其他工業過程控制應用提供電壓和電流輸出。動態功率控制調節輸出驅動器上的電壓，利用低值負載電阻器最大限度地降低功耗，并簡化熱管理。每個通道都可以配置為提供：

電壓輸出，具有 0 V 至 5 V、0 V 至 10 V、±5 V 或 ±10 V 滿量程范圍和 ±0.04% 的總非調整誤差 （TUE）。

電流輸出，具有 0mA 至 20 mA、4 mA 至 20 mA 或 0 mA 至 24 mA 滿量程范圍和 ±0.05% TUE。

失調和增益可以針對每個通道單獨編程。這些器件可與片內5 V、±5 ppm/°C基準電壓源或外部基準電壓源配合使用。該器件采用 9 × 9×0.85 mm 64 引腳 LFCSP 封裝，額定溫度范圍為 –40° C 至 +105° C，千秒內售價為 13.65 美元。

圖1.AD5755，具有動態功耗控制功能。

該圖顯示了其電流輸出電路、DC-DC轉換器和電源控制器。當電流輸出使能時，將檢測輸出FET的VDS。該電壓控制功率控制模塊中的MOSFET以調節VBOOST，VBOOST又根據輸出電流要求控制VDS。當 MOSFET 接通時，電感充電至由 VDS 實際值與所需值之差確定的值。關斷時，電感器放電至電容器和VBOOST引腳。此過程在每個時鐘周期重復。每個通道有一個DC-DC轉換器。

審核編輯：郭婷