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四切口降壓轉(zhuǎn)換器中的電感器電流傳感

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-02-25 16:34:02 | 330 次閱讀

  許多4個切口降壓控制器需要兩個或多個電流傳感電阻,以感知I/O電流和電感電流以進行閉環(huán)操作。模擬設(shè)備具有獨特的降壓控制器,需要一個電流感應(yīng)電阻以感知電流模式控制環(huán)中使用的電流。圖1顯示了許多傳統(tǒng)產(chǎn)品中使用的接地電流感應(yīng)方法。它在IC內(nèi)部很容易實現(xiàn)。但是,只有在打開開關(guān)B或開關(guān)C時,才能感覺到電感器電流;這是雄鹿區(qū)域中的電感谷電流或升壓區(qū)域中的峰值電流。 PCB布局選項將受到限制,因為兩個MOSFET(B和C)連接到電流感應(yīng)電阻,并且必須彼此靠近。

  圖1。 在四切口降壓轉(zhuǎn)換器中進行地面引用的電流傳感。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供圖2顯示了其他一些雄鹿助力控制器中使用的開關(guān)節(jié)點引用的電流傳感方法。電流電阻與電感器串聯(lián)放置,從而使其連續(xù)感應(yīng)電感器電流。但是,當開關(guān)A和B開關(guān)時,開關(guān)節(jié)點處的傳感電阻在輸入電壓和接地之間向上和向下旋轉(zhuǎn)的電壓。這要求電流傳感電路具有非常高的共同模式排斥比(CMRR),以最大程度地減少公共模式噪聲。與數(shù)十個共同模式伏特相比,感應(yīng)的電感器電流信號僅為50 mV至100 mV,該信號在功率級切換過程中很容易變形。如圖2所示,當前的比較器被斷開以繞開噪聲,并關(guān)閉其輸入。簡短的空白時間省略了電感器電流信息的簡短時期,即使感應(yīng)的信號是連續(xù)的。

  圖2。 切換節(jié)點在4型切口降壓轉(zhuǎn)換器中引用電流傳感。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供圖3顯示了LTC7878中使用的電感DCR電流傳感方法。通過將RC傳感網(wǎng)絡(luò)的時間常數(shù)與電感和DCR(L/DCR = RS×CS)匹配,電感電流轉(zhuǎn)換為傳感網(wǎng)絡(luò)上的電壓信號(CS),而增益為DCR電感器。當前的比較器是在BST1/SW1電路下構(gòu)建的,該電路在操作過程中與VIN-GND開關(guān)節(jié)點一起擺動。由于當前比較器和開關(guān)節(jié)點上相同的共同模式電壓,當當前的比較器輸入不需要在SW1開關(guān)時與DCR傳感信號斷開連接。通過這種方式,電感器電流是按周期調(diào)節(jié)的,并且連續(xù)受到限制。與當前傳感中提到的開關(guān)節(jié)點相比,僅需要BST1/SW1下的單個比較器?! 〈送?,還提供了支持不同DCR值并覆蓋各種電感器的選項。對于具有較小DCR的電感器,可以將ISNSD引腳設(shè)置為放大信號并提高信噪比(SNR)(SNR),比常規(guī)DCR傳感方案大四倍。高SNR設(shè)計可顯著提高系統(tǒng)的可靠性,并在不同的占空比上提供穩(wěn)定的切換操作。

  圖3。 四切口降壓轉(zhuǎn)換器中的電感器DCR電流傳感。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供多相平行操作
  電感器DCR電流傳感 和連續(xù)電感器電流信息允許LTC7878實現(xiàn)統(tǒng)一的峰值電流模式控制方案。與許多峰值電流模式降壓或Boost DC-TO-DC控制器一樣,該方案可以實現(xiàn)多相操作。通過共享所有ITH引腳和雛菊將所有clkout引腳固定,可以將多個LTC7878設(shè)備平行,以將更多的電流提供給負載。
  負載電流在所有通道之間均勻分布,電感器之間的電流共享確保熱平衡和高效率。唯一的逐個周期電感器電流共享的共享減少了在啟動和負載瞬變過程中對電感器的過度應(yīng)力,從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
  開關(guān)頻率可以在100至600 kHz之間進行編程,也可以同步到外部時鐘。集成的7 V NMOS柵極驅(qū)動器可以驅(qū)動邏輯或非邏輯級MOSFET。其他功能包括智能外部VCC偏置引腳,PGOOD指示引腳以及具有不同電流限制設(shè)置的可選不連續(xù)傳導模式/連續(xù)傳導模式(DCM/CCM)操作。 LTC7878可用于最多70 V的輸入,用于從1 V到70 V的輸出,它以5 mm×5 mm的QFN軟件包提供。

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