开关电源中电流检测电路的探讨

开关电源中电流检测电路的探讨开关电源中电流检测电路的探讨
功率开关电路的电路拓扑分为电流模式控制和电压模式控制。电流模式控制具有动态反应快、补偿电 路简化、增益带宽大、输出电感小、易于均流等优点，因而取得越来越广泛的应用。而在电流模式的控制 电路中，需要准确、高效地测量电流值，故电流检测电路的实现就成为一个重要的问题。 本文介绍了电流检测电路的实现方法，并探讨在电流检测中常遇见的电流互感器饱和、副边电流下垂 的问题，最后用实验结果分析了升压电路中电流检测方法。 2 电流检测电路的实现 在电流环的控制电路中，电流放大器通常选择较大的增益，其好处是可以选择一个较小的电阻来获得 足够的检测电压，而检测电阻小损耗也小。 电 流 检 测 电 路 的 实 现 方 法 主 要 有 两 类 ： 电 阻 检 测 （ resistivesensing ） 和 电 流 互 感 器 （currentsensetransformer）检测。 电阻检测有两种，如图 1、图 2 所示

当使用图 1 直接检测开关管的电流时还必须在检测电阻 RS 旁并联一个小 RC 滤波电路，如图 3 所示。 因为当开关管断开时集电极电容放电，在电流检测电阻上产生瞬态电流尖峰，此尖峰的脉宽和幅值常足以 使电流放大器锁定，从而使 PWM 电路出错。 但是在实际电路设计时，特别在设计大功率、大电流电路时采用电阻检测的方法并不理想，因为检测 电阻损耗大，达数瓦，甚至十几瓦；而且很难找到几百毫欧或几十毫欧那么小的电阻。 实际上在大功率电路中实用的是电流互感器检测，如图 4 所示。电流互感器检测在保持良好波形的同 时还具有较宽的带宽，电流互感器还提供了电气隔离，并且检测电流小损耗也小，检测电阻可选用稍大的 值，如一二十欧的电阻。电流互感器将整个瞬态电流，包括直流分量耦合到副边的检测电阻上进行测量， 但同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位，尤其在平均电流