Henry Zhang、Mike Shriver和Kevin B. Scott

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。