电流模式控制因其高可靠性、简单的环路补偿设计和简单可靠的负载共享能力而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 负责监控电流。

　　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：种情况是电感电流能够驱动负载（红线），第二种情况是输出短路（紫线）。

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

　　图 2：LTC3855 电流限制和折返示例，如 1.5 V/15 A 电源轨所示。
　　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）设定。当短路时，电感电流迅速上升，直到达到电流限制，此时 RS× I INDUCTOR (IL) 等于电流检测电压 - 保护器件和下游电路（图中用“2”表示）。此后，内置电流折返限制（图中用“3”表示）进一步降低电感电流以限度地减少热应力。

　　电流感应还有其他用途。它允许在多相电源设计中实现的电流共享。对于轻载电源设计，它可用于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向流过电感器的电流，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，可以使用电流感应来减少所需的相数，从而提高电路效率。对于需要电流源的负载，电流感应可以将电源转变为恒流源，用于 LED 驱动、电池充电和驱动激光器等应用。

　　　图 3：具有高端 RSENSE 的降压转换器。
　　电流检测电阻的位置与开关稳压器架构一起决定了要检测的电流。检测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。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。
　　降压调节器高端放置
　　对于降压稳压器，电流检测电阻可以放置在多个位置。当放置在顶部 MOSFET 的高端时（如图 3 所示），它会在顶部 MOSFET 导通时检测峰值电感电流，因此可用于峰值电流模式控制电源。但是，当顶部 MOSFET 关断且底部 MOSFET 导通时，它不会测量电感电流。
　　在这种配置中，电流感应可能会很嘈杂，因为顶部 MOSFET 的导通边缘具有很强的开关电压振铃。为了尽量减少这种影响，需要较长的电流比较器消隐时间（比较器忽略输入的时间）。这会限制开关导通时间，并可能限制占空比（占空比 = VOUT/VIN）和转换器降??压比。请注意，在高端配置中，电流信号可能位于非常大的共模电压 (VIN) 之上。
　　降压调节器低侧放置

　　在图 4 中，检测电阻位于底部 MOSFET 下方。在此配置中，它检测谷值模式电流。为了进一步降低功率损耗并节省元件成本，可以使用底部 FET RDS(ON) 来检测电流，而无需使用外部电流检测电阻 RSENSE。

　　
　　图 4：具有低侧 RSENSE 的降压转换器。
　　这种配置通常用于谷值模式控制电源。它也对噪声敏感，但在这种情况下，当占空比较大时，它会很敏感。谷值模式控制降压转换器允许高降压比；然而，由于其固定/受控的开关导通时间，其占空比受到限制。
　　降压调节器与电感串联放置

　　在图 5 中，电流检测电阻 RSENSE 与电感串联，因此它可以检测连续电感电流，可用于平均电流监测和峰值或谷值电流监测。因此，此配置允许峰值、谷值或平均电流模式控制。

　
　　图 5：RSENSE 与电感器串联。
　　这种感测方法可提供的信噪比性能。外部 RSENSE 通常可以提供非常的电流感测信号，以实现的电流限制和均流。然而，RSENSE 也会导致额外的功率损耗和元件成本。为了降低功率损耗和成本，可以使用电感器绕组直流电阻 (DCR) 来感测电流，而无需外部 RSENSE。
　　升压和反相调节器的高端放置

　　对于升压调节器，检测电阻可以与电感串联，以提供高端检测（图 6）。

　
　　图 6：具有高端 RSENSE 的升压转换器。
　　由于升压具有连续输入电流，因此产生三角波形并连续监测电流。
　　降压 - 升压低侧 SENSE 电阻放置或与电感串联

　　图 8 显示了4开关降压-升压转换器，其检测电阻位于低端。当输入电压远高于输出电压时，转换器以降压模式运行，当输入电压远低于输出电压时，转换器以升压模式运行。在此电路中，检测电阻位于 4 开关 H 桥配置的底部。设备的模式（降压模式或升压模式）决定了要监控的电流。

　　在降压模式（开关 D 始终导通，开关 C 始终关闭）下，检测电阻监测底侧开关 B 电流，并且电源作为谷值电流模式降压转换器运行。
　　在升压模式（开关 A 始终开启，开关 B 始终关闭）下，检测电阻与底部 MOSFET (C) 串联，并在电感电流上升时测量峰值电流。在此模式下，由于不监控谷值电感电流，因此当电源处于轻负载状态时很难检测到负电感电流。负电感电流意味着能量只是从输出传输回输入 - 但由于与传输相关的损耗，效率会受到影响。对于电池供电系统等轻负载效率很重要的应用，这种电流检测方法是不可取的。
　　图 9 中的电路通过将检测电阻与电感串联来解决此问题，以便在降压和升压模式下持续测量电感电流信号。由于电流检测 RSENSE 连接到具有高开关噪声的 SW1 节点，因此需要精心设计控制器 IC，以便为内部电流比较器留出足够的消隐时间。

　　图 9：LT8390 降压-升压转换器，RSENSE 与电感串联。

　　还可以在输入端添加一个额外的检测电阻，以限制输入电流，或在输出端添加一个额外的检测电阻（如下所示），以用于电池充电或驱动 LED 等恒定输出电流应用。在这种情况下，由于需要平均输入或输出电流信号，因此可以在电流检测路径中添加一个强 RC 滤波器，以降低电流检测噪声。
　　在大多数上述示例中，电流检测元件被假定为检测电阻。然而，情况并非如此，而且通常并非如此。其他检测技术包括使用 MOSFET 上的压降或电感器的直流电阻 (DCR)。这些电流检测方法在第 3 部分“电流检测方法”中进行了介绍。
　　开关电源常用的三种电流检测方法是：使用检测电阻、使用 MOSFET RDS(ON) 和使用电感的直流电阻 (DCR)。每种方法都有优点和缺点，在选择方法时应予以考虑。