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电流检测开关对纹波产生的影响

浏览次数: 次 发布日期:2019-12-06
很多客户通过我们的网站来电话咨询电流检测开关对纹波产生的影响,那么今天小编就来讲解下电流检测开关对纹波产生的影响。开关电源是通过控制开关管的通断来实现稳定输出的电源。为了确定开关管的状态,需要对输出信号进行检测。一般电源芯片都有过电流保护功能,当输出短路时,VOUT会下降,此时可以降低开关频率,为减小电感电流提供更多的时间,所以在增加纹波电流的同时调整峰值电流,导致平均输出电流下降,可防止输出电流失控。当负载短路解除时,启动软启动循环,并将输出调整回正常工作值,这有助于限制浪涌电流,防止输出电压可能超调。
开关电源常用的电流检测方法有三种:检测电阻的使用、MOSFET-RDS(ON)的使用和电感直流电阻(DCR)的使用。
电流检测
一。基于采样电阻的电流检测
作为电流检测元件的采样电阻,产生的检测误差最小(通常在1%-5%之间),温度系数很低,约为100ppm/℃(0.01%)。在性能方面,它提供了很高的精度,这有助于实现极其精确的电源限流功能,也有助于在多个电源并联时实现精确的均流。
另一方面,由于在电源设计中增加了电流检测电阻,电阻也会产生额外的功耗。因此,与其他检测技术相比,采样电阻电流监测技术可能具有更高的功耗,从而导致解决方案的整体效率降低。专用电流采样电阻器也可能增加解决方案成本。
选择采样电阻时不应忽略的另一个参数是其寄生电感(ESL)。采样电阻可以由一个串联有有限电感的电阻正确模拟。
电感取决于所选的采样电阻。一般来说,随着电流的增大,检测信号的幅度减小,布局不合理,ESL效应会变得更加明显。电路的总电感还包括由元件引线和其他电路元件引起的寄生电感。电路的总电感也受版图的影响,因此必须适当考虑元件的版图。布局不当会影响稳定性,并加剧现有电路设计问题。
样品电阻ESL的影响可能是轻微的,也可能是严重的。ESL可导致开关门驱动器显著振荡,对开关传导产生不利影响。它还增加了电流检测信号的纹波,导致波形中的电压阶跃而不是预期的锯齿波。这降低了电流检测的准确性。
为了将ESL电阻保持在最小值,应避免使用长回路(如绕线电阻)或长引线(如厚电阻)的取样电阻。最好是薄的四端电阻。详细内容请参阅前文“硬件电路设计中的电流检测”。
2。基于功率MOSFET的电流检测
MOSFET-RDS(ON)电流检测方法简单、经济。例如,ADI的LTC3878采用了RDS(ON)进行电流检测。采用恒导时谷模式电流检测结构。顶部开关接通固定时间后,底部开关接通,其RDS压降用于检测电流谷值或电流下限。
虽然价格低,但这种方法有一些缺点。首先,精确度低,RDS(ON)值可以在很大范围内变化(大约30%或更多)。温度系数也可以很大,100℃以上甚至超过80%。此外,如果使用外部MOSFET,必须考虑MOSFET寄生封装电感。这种类型的检测不推荐用于非常大的电流条件,特别是需要良好相位平均的多相电路。
三。电感DCR电流检测
电感直流电阻电流检测是利用电感绕组的寄生电阻来测量电流,所以不需要检测电阻。这降低了组件成本并提高了电源效率。与MOSFET的RDS(ON)相比,铜绕组的电感DCR通常较小,但仍随温度变化。它对于低输出电压应用特别有用,因为检测电阻上的任何电压降代表输出电压的很大一部分。RC网络与in的串联组合并联。
以上就是小编为大家整理关于电流检测的相关咨询,通过本次内容的分享,大家对电流检测有了一定的认知,如果您想要更深入的了解电流检测的市场资讯,可以联系我们公司的业务员,或者到实地考察,共同探讨交流。
 

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