开关模式电源电流检测

电流模式控制因其高可靠性、简单的环路补偿设计以及简单可靠的负载分配能力而广泛应用于开关电源。电流检测信号是电流模式开关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：开关模式电源电流检测电阻 (RS)。

图 1 显示了 LTC3855 同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855 是一款具有逐周期电流限制功能的电流模式控制器件。检测电阻 RS 监视电流。

图 2 显示了两种情况下电感器电流的示波器图像：在一种情况下，电感器电流能够驱动负载（红线），在第二种情况下，输出短路（紫线） 。

LTC3855 电流限制与折返示例，如 1.5 V/15 A 电源轨上所示。

 
图 2：具有折返功能的 LTC3855 电流限制示例，如 1.5 V/15 A 电源轨上所示。

初，峰值电感电流由所选电感值、电源开关导通时间、电路的输入和输出电压以及负载电流（图中用“1”表示）来设置。当发生短路时，电感器电流快速上升，直到达到电流限制，此时 RS× I INDUCTOR (IL) 等于电流检测电压，从而保护器件和下游电路（用“2”表示）在情节上）。之后，内置电流折返限制（图中的数字“3”）进一步降低电感器电流，以限度地减少热应力。

电流检测还可以用于其他目的。它允许在多相电源设计中实现的均流。对于轻负载电源设计，它可以通过防止反向电流来提高效率（反向电流是从输出到输入以相反方式流过电感器的电流，这在某些应用中可能是不受欢迎的，甚至是破坏性的）。此外，当多相应用负载较轻时，可以使用电流检测来减少所需的相数，从而提高电路效率。对于需要电流源的负载，电流检测可以将电源变成恒流源，用于 LED 驱动、电池充电和驱动激光器等应用。

 
图 3：具有高侧 RSENSE 的降压转换器。

电流检测电阻器的放置与开关调节器架构一起决定了检测的电流。检测到的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流（连续导通模式下电感电流的值）和平均输出电流。检测电阻器的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻器监控电路看到的共模电压。