[经验]

电流检测电阻R1的选型

2018-11-27 16:52:46

1758 电流振荡

本文是“主要部件的选型”的第三篇文章。在案例威廉希尔官方网站中，需要以限制开关电流为主要目的的电流检测电阻。电流检测电阻的选型与上一篇“电感 L1”有着密切的关系。
电流检测电阻：R1
右侧威廉希尔官方网站图为案例摘录。从内置MOSFET的源极到输出之间威廉希尔官方网站中串联了电流检测电阻R1。R1用来限制开关电流，保护威廉希尔官方网站免受输出过载影响，同时还用于电流模式控制的斜率补偿。
众所周知，斜率补偿是用来解决电流模式降压转换器的次谐波（Sub-hARMonic）振荡的措施和方法。近年来大多数电流模式降压转换器均搭载了斜率补偿威廉希尔官方网站，利用电阻等很少的外置器件即可实现补偿。这种威廉希尔官方网站中所使用的电源IC BM2P094F也同样采用了R1。

次谐波振荡是以振荡频率的整数倍为周期进行振荡的现象，在连续模式状态下当占空比达到50%以上时就有可能发生。
电流检测电阻R1的计算
电流检测电阻 R1利用以下公式进行计算。在该计算中，需要上一篇“电感 L1”的计算中使用过的几个公式和值。另外还需要电源IC BM2P094F特有的过电流限制特性的相关信息。下面已经在计算公式中代入了相应的数值并求解。

接下来对各个项进行说明。R1是该IC内部的过电流限制电压 Vcs_limit除以电感峰值电流 IL（Ip）后的值。展开Vcs_limit，Vcs的基数是0.4V，是增加了过电流检测后与某个延迟时间成正比的电压上升量后的值。右上图摘自IC的技术规格书，从图中可以看出，延迟时间1µs的CS_limit电压增加20mV。所以，在上述计算公式的分子中，“0.4V”为基数电压，“20mV/µs”为増加率。基于过电流检测的延迟时间，使用开关导通时间的最大值ton(max)。
ton(max)在上次计算电感值时已利用以下公式求出。

分母电感峰值电流IL也一样使用上次求出的最大输出电流 Iomax = 0.2A×1.2 = 0.24A、峰值电感电流 Ip = Iomax×2 = 0.48A 。
实际的计算是3.3×20mV = 66mV加上0.4V得0.466V再除以0.48A。根据欧姆定律，电阻值选择0.97Ω（四舍五入后为1Ω）。
关键要点:

・求案例威廉希尔官方网站所需的开关电流限制电阻R1。
・R1的计算需要电感 L1计算时的数值。