如何設(shè)置DCR檢流電路的限流閾值？

關(guān)注“電源先生”，解析開關(guān)電源

01、簡介?

[開關(guān)電源的電流檢測之精密電阻檢流]介紹，精密電阻檢流的位置等。

[功率電感DCR檢流的原理]所述，我們可以通過公式(2.13)設(shè)計RC網(wǎng)絡(luò)，再通過公式(2.12)得到電路實際工作時負(fù)載電流的大小。

那么，該如何設(shè)置一個限流閾值（可以簡稱為 I_OCP ），使得當(dāng)電路工作時的負(fù)載電流超過該限流閾值時，電路就進入OCP保護狀態(tài)呢？

此文，以LM27402為例分析如何設(shè)置DCR檢流電路的限流閾值...

02、DCR檢流電路的限流閾值

圖 2.41 LM27402器件的功能框圖

圖 2.42 LM27402器件的檢流與限流原理框圖

圖 2.41和圖 2.42所示，以LM27402器件為例，在輸入VIN到檢流引腳CS-之間有固定電流源 I_(CS-)=10uA ，使得OCP比較器的反相輸入端的電壓為

參考 [功率電感DCR檢流的原理] 可知，OCP比較器同相輸入端的電壓，就是RC檢流網(wǎng)絡(luò)中電容 Cs 或 C_X 兩端的電壓 V_CX ，也就是電感DCR兩端的電壓 V_DCR 。使用 I_OCP 來表示DCR兩端的電壓，則OCP比較器同相端的電壓為

當(dāng)OCP比較器同相端電壓 V_DCR 大于反相端電壓 V_SET 時，比較器輸出高電平，轉(zhuǎn)換器邏輯可知電路系統(tǒng)處于過流狀態(tài)（參考圖 2.41）。

那么，我們利用臨界狀態(tài) V_DCR 與 V_SET 相等，即公式(2.14)與公式(2.15)相等，可以得到限流閾值設(shè)置電阻的表達式為

這里應(yīng)該注意的是，在實際電路中設(shè)置限流閾值時，應(yīng)該使 I_OCP 足夠大于電路正常工作時的峰值電流? I_(OUT,MAX) + ?I_L/2 （通?？梢栽O(shè)置限流閾值比峰值電流大3~5A），以此避免OCP比較器總是輸出錯誤的過流信號，影響電路正常工作。

03、 算例

如果，電路中的最大負(fù)載電流?I_(OUT,MAX) =?20A；

期望的限流值是I_LIMIT =?24A（比最大負(fù)載電流大3-5A）；

紋波電流??I_L = 6.4A；

那么，該電路正常工作時的電感電流峰值是 I_PEAK = 20A + 6.4A/2 = 23.2A；

觸發(fā)OCP功能的電感過流保護電流就是 I_OCP = 24A +?6.4A/2 = 27.2A；公式(2.16)中的?I_OCP 就應(yīng)該使用 27.2A 來計算。

如果，電感值及其DCR參數(shù)是 0.68uH / 2.34mOHM，那么基于公式(2.16)計算得到需要配置的限流電阻值為 Rset = 27.2A * 2.34mOHM/ 10uA = 6.36kOHM，可取阻值相近的 Rset = 6.34kOHM 。

04、小結(jié)?

① 此文，基于LM27402介紹了在DCR檢流電流的基礎(chǔ)上配置OCP電阻的方法。

② 圖2.41所示，CS+和CS-引腳芯片內(nèi)部是比較器，當(dāng)我們在CS-引腳配置了OCP閾值電阻之后，會導(dǎo)致運放輸入阻抗失配，降低其噪聲抑制能力。后文，我們將繼續(xù)介紹改善這點的方法...