電流模式控制由于其高可靠性、環路補償設計簡單、負載分配功能簡單可靠的特點,被廣泛用于開關模式電源。電流檢測信號是電流模式開關模式電源設計的重要組成部分,它用于調節輸出并提供過流保護。圖1顯示了LTC3855同步開關模式降壓電源的電流檢測電路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的電流模式控制器件。檢測電阻RS監測電流。

圖1．開關模式電源電流檢測電阻(RS)

圖2顯示了兩種情況下電感電流的示波器圖像:第一種情況使用電感電流能夠驅動的負載(紅線),而在第二種情況下,輸出短路(紫線)。

圖2．LTC3855限流與折返示例,在1．5 V/15 A供電軌上測量。

最初,峰值電感電流由選定的電感值、電源開關導通時間、電路的輸入和輸出電壓以及負載電流設置(圖中用“1”表示)。當電路短路時,電感電流迅速上升,直至達到限流點,即RS × IINDUCTOR (IL)等于最大電流檢測電壓,以保護器件和下游電路(圖中用“2”表示)。然后,內置電流折返限制(圖中數字“3”)進一步降低電感電流,以將熱應力降至最低。

電流檢測還有其他作用。在多相電源設計中,利用它能實現精確均流。對于輕負載電源設計,它可以防止電流反向流動,從而提高效率(反向電流指反向流過電感的電流,即從輸出到輸入的電流,這在某些應用中可能不合需要,甚至具破壞性)。另外,當多相應用的負載較小時,電流檢測可用來減少所需的相數,從而提高電路效率。對于需要電流源的負載,電流檢測可將電源轉換為恒流源,以用于LED驅動、電池充電和驅動激光等應用。

在本系列的第二部分“何處放置電流檢測電阻”中,我們說明在電路的哪一個分支中放置電流檢測電阻,以及它如何影響操作。

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