开关模式电源电流检测――第一部分:基本知识

电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点,被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分,它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855 同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。

开关模式电源电流检测――第一部分:基本知识
图1. 开关模式电源电流检测电阻(RS)

图2显示了两种情况下电感电流的示波器图像:第一种情况使用电感电流能够驱动的负载(红线),而在第二种情况下,输出短路(紫线)。

开关模式电源电流检测――第一部分:基本知识
图2. LTC3855限流与折返示例,在1.5 V/15 A供电轨上测量

最初,峰值电感电流由选定的电感值、电源开关导通时间、电 路的输入和输出电压以及负载电流设置(图中用"1"表示)。 当电路短路时,电感电流迅速上升,直至达到限流点,即 RS × IINDUCTOR (IL)等于最大电流检测电压,以保护器件和下游电 路(图中用"2"表示)。然后,内置电流折返限制(图中数字 "3")进一步降低电感电流,以将热应力降至最低。

电流检测还有其他作用。在多相电源设计中,利用它能实现精确均流。对于轻负载电源设计,它可以防止电流反向流动,从 而提高效率(反向电流指反向流过电感的电流,即从输出到输入的电流,这在某些应用中可能不合需要,甚至具破坏性)。 另外,当多相应用的负载较小时,电流检测可用来减少所需的相数,从而提高电路效率。对于需要电流源的负载,电流检测 可将电源转换为恒流源,以用于LED驱动、电池充电和驱动激光等应用。

在本系列的第二部分"何处放置电流检测电阻"中,我们说明在电路的哪一个分支中放置电流检测电阻,以及它如何影响操作。

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发布日期:2021年02月22日  所属分类:电子基础知识