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开关电源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:电阻检测和电流互感器检测。

(1)电阻检测

电阻检测方法有两种,当直接检测开关管的电流时,还必须在检测电阻旁并联一个小滤波电路。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。

(2)电流互感器检测

实际上,在大功率电路中,实用的是电流互感器检测。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20Ω。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,同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位,尤其在平均电流模式控制中,电流互感器检测更加适用。这是因为在平均电流模式控制中,被检测的脉冲电流在每个开关周期中都回零。

为了使电流互感器完全地磁复位,就需要给磁芯提供大小相等、方向相反的伏秒积。在多数控制电路拓扑中,电流过零时占空比接近100%。所以,电流过零时磁复位时间在开关周期中只占很小的比例。要在很短的时间内复位磁芯,常需在电流互感器上加一个很大的反向偏压。所以,在设计电流互感器电路时,应使用高耐压的二极管并耦合在电流互感器副边和检测电阻之间。


本文节选自《开关电源实用技术》,由镭之源光纤激光器电源收集整理
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