四切口降压转换器中的电感器电流传感

出处:维库电子市场网时间:2025-02-25

  许多4个切口降压控制器需要两个或多个电流传感电阻,以感知I/O电流和电感电流以进行闭环操作。模拟设备具有独特的降压控制器,需要一个电流感应电阻以感知电流模式控制环中使用的电流。图1显示了许多传统产品中使用的接地电流感应方法。它在IC内部很容易实现。但是,只有在打开开关B或开关C时,才能感觉到电感器电流;这是雄鹿区域中的电感谷电流或升压区域中的峰值电流。 PCB布局选项将受到限制,因为两个MOSFET(B和C)连接到电流感应电阻,并且必须彼此靠近。

  图1。 在四切口降压转换器中进行地面引用的电流传感。图像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供图2显示了其他一些雄鹿助力控制器中使用的开关节点引用的电流传感方法。电流电阻与电感器串联放置,从而使其连续感应电感器电流。但是,当开关A和B开关时,开关节点处的传感电阻在输入电压和接地之间向上和向下旋转的电压。这要求电流传感电路具有非常高的共同模式排斥比(CMRR),以地减少公共模式噪声。与数十个共同模式伏特相比,感应的电感器电流信号仅为50 mV至100 mV,该信号在功率级切换过程中很容易变形。如图2所示,当前的比较器被断开以绕开噪声,并关闭其输入。简短的空白时间省略了电感器电流信息的简短时期,即使感应的信号是连续的。

  图2。 切换节点在4型切口降压转换器中引用电流传感。图像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供图3显示了LTC7878中使用的电感DCR电流传感方法。通过将RC传感网络的时间常数与电感和DCR(L/DCR = RS×CS)匹配,电感电流转换为传感网络上的电压信号(CS),而增益为DCR电感器。当前的比较器是在BST1/SW1电路下构建的,该电路在操作过程中与VIN-GND开关节点一起摆动。由于当前比较器和开关节点上相同的共同模式电压,当当前的比较器输入不需要在SW1开关时与DCR传感信号断开连接。通过这种方式,电感器电流是按周期调节的,并且连续受到限制。与当前传感中提到的开关节点相比,仅需要BST1/SW1下的单个比较器。

  此外,还提供了支持不同DCR值并覆盖各种电感器的选项。对于具有较小DCR的电感器,可以将ISNSD引脚设置为放大信号并提高信噪比(SNR)(SNR),比常规DCR传感方案大四倍。高SNR设计可显着提高系统的可靠性,并在不同的占空比上提供稳定的切换操作。

  图3。 四切口降压转换器中的电感器DCR电流传感。图像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供多相平行操作
  电感器DCR电流传感 和连续电感器电流信息允许LTC7878实现统一的峰值电流模式控制方案。与许多峰值电流模式降压或Boost DC-TO-DC控制器一样,该方案可以实现多相操作。通过共享所有ITH引脚和雏菊将所有clkout引脚固定,可以将多个LTC7878设备平行,以将更多的电流提供给负载。
  负载电流在所有通道之间均匀分布,电感器之间的电流共享确保热平衡和高效率。的逐个周期电感器电流共享的共享减少了在启动和负载瞬变过程中对电感器的过度应力,从而提高了系统的可靠性。
  开关频率可以在100至600 kHz之间进行编程,也可以同步到外部时钟。集成的7 V NMOS栅极驱动器可以驱动逻辑或非逻辑级MOSFET。其他功能包括智能外部VCC偏置引脚,PGOOD指示引脚以及具有不同电流限制设置的可选不连续传导模式/连续传导模式(DCM/CCM)操作。 LTC7878可用于多70 V的输入,用于从1 V到70 V的输出,它以5 mm×5 mm的QFN软件包提供。

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