Buck變換器的電流取樣電阻放置位置分析

　　如果采用低端續(xù)流功率 MOSFET 的導(dǎo)通電阻作為電流取樣電阻，這樣可以省去額外的電流取樣電阻，從而提高效率。同樣，由于 MOSFET 的導(dǎo)通電阻值比較分散，而且隨溫度的變化也會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，因此電流取樣的精度差。但這種配置通常應(yīng)用于高輸入電壓，低輸出電壓及大輸出電流的變換器。

　　3 電流取樣電阻在輸出端的 Buck 變換器

　　前面的討論知道：輸出回路電感的電流波形為包含上升和下降階段的鋸齒狀波形。因此電流取樣電阻在輸出端，變換器可以工作于谷點(diǎn)電流模式，也可工作于峰值電流模式。但通常這種配置工作于峰值電流模式。

　　圖3：電流取樣電阻在輸出端的同步Buck變換器

　　由于輸出電壓低，那么電流比較器的兩個(gè)輸入管腳的共模電壓較低，因此可以使用低輸入共模電壓的差動(dòng)放大器，提高電流檢測(cè)的精度，降低噪聲。這種配置另一個(gè)大的優(yōu)點(diǎn)是可以使用電感的DCR作為電流檢測(cè)電阻。要注意的是，在電感值和飽和電流滿足整個(gè)輸入電壓范圍和輸出負(fù)載電流范圍的前提下，對(duì)電感的DCR有一定的限制，因而在一些應(yīng)用中需要定制電感。此外，電流比較器的輸入阻抗要大，兩個(gè)輸入管腳的偏置電流要小，從而提高使用DCR作為電流檢測(cè)電阻時(shí)的檢測(cè)精度。相關(guān)的濾波元件也在設(shè)計(jì)作相應(yīng)的匹配，如下圖所示。

　　圖4：電感DCR作電流取樣電阻的濾波網(wǎng)絡(luò)

　　通常，由于DCR值通常大于設(shè)計(jì)要求的電阻值，因此需要一個(gè)電阻分壓器來(lái)得到所需要的電壓值：

　　另外，為了滿足濾波器時(shí)間的要求，必須使：

　　事實(shí)上，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到溫度變化時(shí)，DCR也會(huì)發(fā)生變化，這將會(huì)影響電流取樣的精度差。在有些PWM的設(shè)計(jì)中，也會(huì)將電流比較器的參考基準(zhǔn)電壓設(shè)計(jì)為可調(diào)整，從而增加電感使用的通用性。

　　4 結(jié)論

　　①電流取樣電阻放在輸入端可配置為峰值電流模式，使用高端MOSFET導(dǎo)通電阻作電流取樣電阻可提高效率，但影響電流取樣精度。

　　②電流取樣電阻放在續(xù)流端可配置為響應(yīng)速度快的谷點(diǎn)電流模式，使用續(xù)流MOSFET導(dǎo)通電阻作電流取樣電阻可提高效率，但影響電流取樣精度。

　　③電流取樣電阻放在輸出端可配置為峰值和谷點(diǎn)電流兩種模式，常用峰值電流模式。使用電感DCR作電流取樣電阻可提高效率，但設(shè)計(jì)和調(diào)試變得復(fù)雜，同時(shí)影響電流取樣精度。