功率電感DCR檢流的原理——《開(kāi)關(guān)電源寶典》

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01、/ 簡(jiǎn)介?/

上圖所示，我們經(jīng)常能夠在BUCK電路資料中看到基于功率電感DCR的檢流方法；那么，該檢流方法的原理如何呢？此文，分析...

02、/ 功率電感DCR檢流的原理?/

上圖所示，是同步降壓轉(zhuǎn)換器電路基于功率電感DCR檢流 ( DCR Current Sensing ) 的原理簡(jiǎn)化圖， RDC 是功率電感 L 的等效串聯(lián)電阻，Rx 和 Cx 是這種檢流方法需要額外增加而且與電感是并聯(lián)關(guān)系的阻容元件。

由基爾霍夫電壓定律可知，電感兩端的電壓，與 Rx 和 Cx 兩端的電壓，必然是相等的。假設(shè)流過(guò)電感的電流為 IL ，流過(guò) Rx 和 Cx 的電流為 Ix ，那么基于“拉普拉斯方程”，容易得到

流過(guò) Rx 和 Cx 的電流表達(dá)式如下：

將公式(2.9)代入公式(2.8)容易得到：

其中 sL 是電感的感抗， 1/(sCx) 是電容的容抗，都是與頻率有關(guān)的阻抗分量。

如果同時(shí)考慮DC和AC電流信號(hào)，基于公式(2.10)解得 Vcx 的表達(dá)式如下：

如果僅考慮DC電流信號(hào)（忽略 sL 和 sRxCx），公式(2.11)可以簡(jiǎn)化如下：

可見(jiàn)，如果選擇適當(dāng)?shù)?Rx 和 Cx 參數(shù)值，可以使得 Rx 和 Cx 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù) RxCx與電感時(shí)間常數(shù) L/RDC 相等，即

那么，DCR檢流網(wǎng)絡(luò)的極點(diǎn)和零點(diǎn)就會(huì)重合，并且相互抵消。這樣，從DC電流信號(hào)或AC電流信號(hào)得到的 Vcx 都是相同的，即公式(2.11)與公式(2.12)是等同的。

所以，公式(2.13)用于計(jì)算DCR檢流電路中RC網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，使得電容 Cx 兩端的電壓 Vcx 等于DCR兩端的電壓。因?yàn)閷?duì)于固定電感元件來(lái)說(shuō)，其等效串聯(lián)電阻 RDC 的值是固定的。所以，我們可以通過(guò)檢測(cè)電容 Cx 兩端的電壓 Vcx ，再利用公式(2.12)得到電感電流 IL 的大小。

以上，就是降壓轉(zhuǎn)換器電路中功率電感DCR檢流的原理。

03、/ 小結(jié)?/

此文，分析了BUCK電路功率電感DCR檢流的原理。