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Switch Mode Power Supply Current Sensing—Part 1: The Basics Henry Zhang、Mike Shriver和Kevin B. Scott ADI公司 電流模式控制由于其高可靠性、環(huán)路補償設計簡(jiǎn)單、負載分配功能簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，被廣泛用于開(kāi)關(guān)模式電源。電流檢測信號是電流模式開(kāi)關(guān)模式電源設計的重要組成部分，它用于調節輸出并提供過(guò)流保護。圖1顯示了LTC3855同步開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)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(dòng)的負載（紅線(xiàn)），而在第二種情況下，輸出短路（紫線(xiàn)）。
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(kāi)關(guān)導通時(shí)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(shí)，電感電流迅速上升，直至達到限流點(diǎn)，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(jìn)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(shí)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(dòng)，從而提高效率（反向電流指反向流過(guò)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(shí)，電流檢測可用來(lái)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(dòng)、電池充電和驅動(dòng)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(shuō)明在電路的哪一個(gè)分支中放置電流檢測電阻，以及它如何影響操作。 軟件 LTspice LTspice軟件是一款強大、快速、免費的仿真工具、原理圖采集和波形查看器，具有增強功能和模型，可改善開(kāi)關(guān)穩壓器的仿真。 LTpowerCAD LTpowerCAD™設計工具是一款完整的電源設計工具程序，可顯著(zhù)簡(jiǎn)化電源設計任務(wù)。它引導用戶(hù)尋找解決方案，選擇功率級元件，提供詳細效率信息，顯示快速環(huán)路波特圖穩定性和負載瞬態(tài)分析，并可將最終設計導出至LTspice進(jìn)行仿真。 作者簡(jiǎn)介 Henry Zhang是ADI公司電源產(chǎn)品應用工程總監。他于2001年加入凌力爾特（現為ADI公司一部分），擔任電源應用工程師，開(kāi)始其職業(yè)生涯。他于2004年成為應用部門(mén)主管，并于2008年成為應用工程經(jīng)理。他的團隊支持廣泛的產(chǎn)品和應用，從小尺寸集成功率模塊到大型kW級高功率、高電壓轉換器。除了支持電源應用和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以外，他的團隊還開(kāi)發(fā)了LTpowerCAD電源設計工具程序。Henry對電源管理解決方案和模擬電路有著(zhù)廣泛的興趣。他發(fā)表了20多篇技術(shù)文章，發(fā)布了許多研討會(huì )和視頻，并有10多項電源專(zhuān)利已獲授權或在申請中。 Henry畢業(yè)于弗吉尼亞理工學(xué)院和弗吉尼亞州布萊克斯堡州立大學(xué)，獲得電氣工程碩士和博士學(xué)位。聯(lián)系方式：henry.zhang@analog.com。 Mike Shriver是ADI公司高級應用工程師。他在凌力爾特（現為ADI公司的一部分）有超過(guò)15年的經(jīng)驗，從事電源應用。在加入凌力爾特之前，他曾就職于A(yíng)rtesyn Technologies和Best Power Technology。聯(lián)系方式：michael.shriver@analog.com。 Kevin Scott是ADI公司電源產(chǎn)品部門(mén)的產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理，負責管理升壓、升降壓和隔離轉換器、LED驅動(dòng)器和線(xiàn)性穩壓器。他曾擔任高級戰略營(yíng)銷(xiāo)工程師，負責制定技術(shù)培訓內容，培訓銷(xiāo)售工程師，并撰寫(xiě)了大量關(guān)于公司眾多產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢的網(wǎng)站文章。他在半導體行業(yè)已有 26 年從業(yè)經(jīng)驗，歷任應用、業(yè)務(wù)管理和營(yíng)銷(xiāo)職務(wù)。 Kevin于1987年畢業(yè)于美國斯坦福大學(xué)，獲得電氣工程學(xué)士學(xué)位。聯(lián)系方式：kevin.scott@analog.com。 |
