基于LM27402器件的DCR檢流應(yīng)用實(shí)例(2種方法對(duì)比)

[ 開關(guān)電源的電流檢測之精密電阻檢流 ] 介紹了開關(guān)電源常見的三種電流檢測方法。

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0. 簡介

圖 2.45 ?基于LM27402器件的 DCR 檢流應(yīng)用實(shí)例

該應(yīng)用實(shí)例中，VIN,max = 12V，VIN,typ = 5V，VIN,min = 3.3V（最低輸入電壓（VINMIN）為2.7V），VOUT = 2.5V，IOUT = 20A，L = 0.68μH，RDCR = 2.34 mΩ，fSW = 300 kHz，ΔI = 2.97A（根據(jù)電感取值反向計(jì)算的紋波電流），IOUT,LIMIT = 24A（期望的負(fù)載端限流值，比最大負(fù)載電流高4A）。另外，根據(jù)規(guī)格書，LM27402器件的OCP比較器上的偏置電流源為 I_(CS-) = 10uA 。

1. 方法一，CS+阻抗等于CS-阻抗

（1）配置DCR檢流電路的限流閾值

根據(jù)ΔI = 2.97A和IOUT,LIMIT = 24A兩個(gè)條件可知，觸發(fā)OCP的峰值電流為 IOCP = 24A + 2.97A/2 = 25.45A。根據(jù)公式(2.17)容易計(jì)算該實(shí)例中需要配置的限流電阻值：實(shí)際可取阻值相近的 R_SET = 5.9kOHM。

（2）提升DCR檢流電路的兼容性

在該應(yīng)用最低輸入電壓（VINMIN）為2.7V和 R_SET = 5.9kOHM 的情況下，根據(jù)公式(2.21)計(jì)算需要的 R_S3 阻值：實(shí)際可取阻值相近且小于10.03kOHM的 R_S3 = 10kOHM。所以也有 R_S2 = 10kOHM。

（3）配置DCR檢流網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

DCR檢流網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)參數(shù)，可以先固定電容的容值，通常取值范圍為0.1uF ~ 1uF。圖 2.45所示，這里取RC網(wǎng)絡(luò)的容值為Cs = 100nF（AN2060推薦的Cs容值范圍是100nF-1uF），根據(jù)公式(2.13)容易得到Rs阻值：實(shí)際可取阻值相近的Rs = 2.94kOHM（RC0603FR-072K94L，1% 2.94K OHM 1% 1/10W 0603）。所以有 R_S1 = R_SET - R_S = 5.9k - 2.94k = 2.96k ，Rs1也取相近的2.94kOHM即可。圖2.46?100nF，2.94k，2.94k，10k，5.9k，10k

2. 方法二，CS+阻抗等于10倍CS-阻抗

在前述計(jì)算已知 R_SET = 5.9kOHM，R_S3 = 10kOHM 的基礎(chǔ)上：由 R_S=5%×10×R_SET 可知，R_S = 5%*10*5.9kOHM = 2.94kOHM 。由 R_S1=95%×10×R_SET 可知，R_S1 = 95%*10*5.9kOHM = 56kOHM 。由 R_S2=10×R_S3 可知，R_S2 = 100kOHM 。那么，

實(shí)際可取容值相近的100nF。

圖2.47?100nF，2.94k，56k，100k，5.9k，10k

3. 總結(jié)

以上兩種方法計(jì)算出來的Cs，Rs，Rs1，Rs2，Rset，Rs3分別如下：方法一：100nF，2.94k，2.94k，10k，5.9k，10k；方法二：100nF，2.94k，56k，100k，5.9k，10k；

兩種方法計(jì)算出的參數(shù)結(jié)果，都滿足 Rset / Rs3 = (Rs + Rs1) / Rs2 這個(gè)比例關(guān)系，如下：(2.94+2.94)/10=0.588(2.94+56k)/100=0.5895.9k/10k=0.59

那么，有兩個(gè)問題：(1) 這五個(gè)電阻參數(shù)為什么要滿足 Rset / Rs3 = (Rs + Rs1) / Rs2 這個(gè)比例關(guān)系？(2) 兩組參數(shù)哪組更好？

參考資料：

LM27402 規(guī)格書

LM27402 Buck Controller Evaluation Module User's Guide

AN-2060 LM27402 Current Limit Application Circuits