用電流檢測和MOSFET提升輸出電流
以前有篇設(shè)計(jì)實(shí)例描述了一種可編程電流源,使用的是美國國家半導(dǎo)體公司的LM317可調(diào)三端穩(wěn)壓器(參考文獻(xiàn)1)。雖然該電路可以編程設(shè)定輸出電流,但負(fù)載電流要流經(jīng)BCD(二-十進(jìn)制)開關(guān)。不過,你會(huì)發(fā)現(xiàn)很難買到能承受25 mA以上電流的BCD開關(guān),這就限制了電路的輸出電流。使用ZETEX公司簡單的四腳ZXCT1010電池檢測監(jiān)控芯片,可以提升電流,因?yàn)殡娏鞑辉倭鹘?jīng)BCD開關(guān)(圖1)。負(fù)載電流在檢測電阻RSENSE上產(chǎn)生一個(gè)電壓。R1為100Ω電阻,其上電壓與 RSENSE的相同,它在R1上產(chǎn)生一個(gè)輸出電流:IOUT×100=ILOAD× RSENSE,且VOUT= IOUT×ROUT,其中IOUT是輸出電流,ILOAD為負(fù)載電流,VOUT是輸出電壓??梢杂幂敵鲭妷鹤鳛榭刂齐妷簛碚{(diào)節(jié)負(fù)載電流。
圖1:使電流通過MOSFET,并用一個(gè)電流檢測.作調(diào)節(jié),就可以繞過BCD開關(guān),從而增加負(fù)載電流。
此電路的一個(gè)應(yīng)用可能是便攜設(shè)備中的充電器。此時(shí),電路工作在18V。飛兆半導(dǎo)體公司的IRF520 是一款N溝道的功率MOSFET芯片,它有鋁制散熱片,能承受高達(dá)9.2A電流,有連接負(fù)載電流的0.27Ω漏源電阻。負(fù)載電流反饋中的一只運(yùn)放對(duì) IRF520進(jìn)行控制。在此應(yīng)用中,最大輸出電流為1A,檢測電阻為0.1Ω。PCB(印刷電路板)的電阻值也可能在這么小量級(jí),可按35μm厚的銅箔層計(jì)算之。BCD開關(guān)為并聯(lián),連接的電阻可從125Ω~100kΩ,以調(diào)節(jié)運(yùn)放上負(fù)輸入端上的輸出電壓。計(jì)算電阻值的方程為:VSENSE=RSENSE×ILOAD,IOUT=RSENSE×ILOAD/100和R0=VREF×100/(RSENSE×ILOAD)。如果檢測電阻選0.1Ω電阻和0.1V的基準(zhǔn)電壓值,則方程變?yōu)椋篟0=100/ILOAD。
通過這個(gè)方程可以計(jì)算出三BCD開關(guān)的四個(gè)權(quán)重電阻,從而確定電流何時(shí)只流過該電阻。對(duì)于800mA、400mA、200mA、100mA、80mA、40mA、20mA、10mA、8mA、 4mA、2mA和1mA的電流,相應(yīng)電阻為0.125kΩ、0.25kΩ、0.5kΩ、1kΩ、1.25kΩ、2.5kΩ、5kΩ、10kΩ、 12.5kΩ、25kΩ、50kΩ和100kΩ。如果負(fù)載電流為1A,則輸出電流只有1 mA,如果負(fù)載電流為1 mA,則輸出電流只有1μA。注意IRF520的表面為漏極電勢。
評(píng)論