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。

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)。

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。

软件

LTspice

LTspice®软件是一款强大、快速、免费的仿真工具、原理图采集和波形查看器，具有增强功能和模型，可改善开关稳压器的仿真。

LTpowerCAD

LTpowerCAD™设计工具是一款完整的电源设计工具程序，可显著简化电源设计任务。它引导用户寻找解决方案，选择功率级元件，提供详细效率信息，显示快速环路波特图稳定性和负载瞬态分析，并可将最终设计导出至LTspice进行仿真。