简便的DCR电流检测电路？

降压转换器是最常见的电源拓扑，电源工程师深知其刚强和缺点。电源体系设想的挑衅之一是电流检测。在降压转换器中，一种广为风行的轻便要领是 DCR 电流检测。说它轻便，是因为这类要领不会使电源设想增添额定的本钱或功耗，但人所共知的是，这类电路准确度很低，尤其是应用小型、低ESR电感器时，更是如许。

RC值的计较足够简略，，此中：
L=L1的电感值；
DCR=电感器L1的DC电阻；
R=图1道理图中的R2（或许，如果有R3存在，便是R2和R3的并联）；
C=图1道理图中的C1。

请注意，在图1中，假如ISENSE峰值旌旗灯号的幅度使差分放大器饱和，那末就增添R3，以下降该峰值旌旗灯号幅度，使其处于差分放大器的划定范围内。

轻便老是受欢迎的，但如常理所言，“廉价无好货，好货不廉价”。这类电路的准确度异常差。

起首，电感器的DCR有很宽的容限局限，± 7%甚或±10%是很罕见的。

假如初始容限为10%，那末图1所示180nH电感器的DCR大概低至261mΩ或高达319mΩ。雪上加霜的是，电感器会发烧，铜线绕组的温度系数为3930PPM/?C或0.393%/?C。假如使用的温度上升至比环境温度高35?C，电感器自身发烧使温度再回升35?C，那末标称DCR就可能升至：
比标称值增大35%。

最差情形的上限为：
比标称值增大40%。

最差情形的下限为：
比标称值增大15%（总偏差更低，是因为铜线的正系数赔偿了电感器的低初始值）。

从工程设想的角度来看，这确凿很蹩脚，由于过流标志和过流停机都是基于这些电阻设定的。假如电路太敏感，就会在没有达到需求停机的水平就停机了。这不是咱们想要的效果。假如电路不敏感，就会有电感器和功率FET压力过大的危险。这更不是咱们想要的效果。

情形能蹩脚到甚么水平？

假设正在设想一个能在1V时供应最大35A的电路（当初，对一个符合实践的单相降压转换器而言，这个数值是符合道理的）。假如电感器DCR处在容限低端，那末输入失掉35A时，控制器觉得供应了40A。这意味着，OCP不克不及设定为低于40A，不然电源会在标称负载时停机。

反过来，当OCP设定为40A，电感器DCR增大10%时，情形会变得多蹩脚？

在这类情况下，实践负载电流为40A，但DCR为407?Ω，是以控制器觉得，输入电流是65A。这意味着，OCP需求设定为65A，假如不设定为这个数值，就有在不到40A时就涌现OCP停机的危险。这好像不克不及接收，可一旦OCP设定为65A，电路就必须设想成，在间或正确呈报电流的情况下，也得继续供应这么大的电流。这意味着输入电感器和功率FET紧张适度设想，电源必需供应35A，但却必需根据可以或许继续供应65A来设想。并且，使情形更糟的是，电感器中的电流除了有DC重量，还存在峰值至峰值纹波。这个纹波有多大呢？对纹波电流而言，经常使用设想原则是20%。这意味着，逐周期限流值必需设定为高于65A，是以维护输入FET的才能就变得异常成问题了。

猜猜看，假如针对30%纹波电流来设想，会产生甚么情形？

而后，你会意想到，典范电流检测电压局限为10mV至20mV。如果在一个电源中，有开关节点振铃，有输入电感器发生的杂散磁场，另有电流在旁路电容器和输入电容器中流畅，那末就很难得到能够接收的信噪比（SNR）。要想旌旗灯号品质另有任何但愿的话，电流检测连接线必需子细安置成差分对（是以，所拾取的任何噪声都是共模的），并安置得阔别电感器、开关节点和大电流/高频电流回路。这在空间受限的设想中是很难的，一如当初空间受限设想中的统统看起来都很难同样。

咱们能做甚么？

起首，经由过程应用热敏电阻器或温度检测二极管（一般为小型晶体管中正向偏置的PNP基-射节），能够基于教训估量出电感器的温度。经由过程这类体式格局，能够调理铜线绕组电阻的热呼应。这太有赞助了。工程师们真是太了不得了。假如咱们确凿做得异常子细，那末最佳的效果有大概达到±10%。

咱们还能做什么？

咱们能够疏忽轻便的DCR电路，给输入电感器串连一个低廉的、温度稳固的电流检测电阻器。这增加了本钱，损害了转换器的服从，然则凭仗精良的差分旌旗灯号布线，咱们可以或许以高得多的准确度检测输入电流。跟着容限积累，咱们能够失掉±5%或更好的整体电流检测功能。工程师们在设想评审中既证明了这类计划的合理性，又避开了对其设想影响服从和本钱的品评，他们的勇气令我佩服。

应用一个由温度稳固的合金绕组组成的电感器若何？这个设法主意一露头，我的心就被吓得狂跳不止了。

另有其余要领吗？

有个货色比电流检测电阻器好。让功率链路器件呈报其电流。这类要领应用精良设想的智能电源状况（SPS），尽管增加了电流检测本钱，然则可以或许供应与标称输入请求异常靠近的峰值功率才能，两者功过相抵。结果是，大大减少了适度设想功率链路元件致使的浪掷。对这类电流检测要领咱们能够寄托多大冀望？就正当的运转地区而言（不要冀望输入电流处在零邻近时涌现事业），咱们能够失掉±1%初始准确度，跟着老化和温度变迁，最差的容限为±2%。伴侣，这便是我想要的圣诞礼品了。

手艺在进步，一年又一年，为工程师们供应了越来越好的基础构件。轻便的DCR电流检测电路仍是随风而去吧。