電流檢測是開關(guān)電源設(shè)計的重要組成部分,其具有調(diào)節(jié)輸出和限流保護功能;而且,電流檢測電路具有高可靠性、回路補償簡單、負載分擔(dān)能力好等特點,因此被廣泛應(yīng)用在開關(guān)電源中。
電流檢測的基本原理
以 Buck 降壓型電路為例,LTC3855 同步開關(guān)降壓電源的電流檢測電路如圖 1 所示。
圖 1 LTC3855 同步開關(guān)降壓電源的電流檢測電路
LTC3855 是一種電流模式控制器件,具有循環(huán)限流功能。通過電阻 Rs 檢測負載電流。
上述電路對應(yīng)的測試波形如圖 2 所示。
圖 2 LTC3855 測試波形
其中,綠線表示 Top MOSFET 的柵極電壓信號,紫線表示輸出電壓,紅線表示電感電流。
初始階段,電感電流的峰值是固定的,即由給定的電感值、Top MOSFET 導(dǎo)通時間、電路的輸入輸出電壓和負載電流決定(圖 2 中 1 代表的區(qū)間)。
當(dāng)施加短路時,電感電流迅速上升,直到檢測電阻 Rs 上的壓降(Rs * IL)等于限定電壓時達到電流極限,從而保護器件和下游電路(圖 2 中 2 的位置)。 之后,內(nèi)置的電流反饋限制進一步降低電感電流(圖 2 中 3 代表的區(qū)間),以最小化熱應(yīng)力。
除此之外,開關(guān)電源中的電流檢測功能還有其他用途:
1)在多相電源設(shè)計中,重載時,可以精確分配各相電源電流;輕載時,可以減少電源輸出路數(shù),從而提高效率,也可以防止電流回流造成的效率降低。
2)對于需要電流源的負載,電流檢測可以將電壓源轉(zhuǎn)換為恒流源,用于 LED 驅(qū)動、電池充電和驅(qū)動激光器等應(yīng)用。
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