ZHCAAE7A March 2000 – June 2021 TL2842 , TL2842B , TL2843 , TL2844 , TL2845 , TL3842 , TL3842B , TL3843 , TL3844 , TL3845 , TLC081 , TLC2201 , TLV2231 , TLV2361 , TLV2362 , TLV2470 , TLV2471 , TLV2770 , TLV2771 , TLV341 , TLV342 , UC1842 , UC1843 , UC1844 , UC1845 , UC2842 , UC2842A , UC2843 , UC2843A , UC2844 , UC2844A , UC2845 , UC2845A , UC3841 , UC3842 , UC3842A , UC3842M , UC3843 , UC3843A , UC3844 , UC3844A , UC3845 , UC3845A , UC3845AM , UCC1800 , UCC1801 , UCC1802 , UCC1803 , UCC1804 , UCC1805 , UCC2800 , UCC2801 , UCC2802 , UCC2802M , UCC2803 , UCC2804 , UCC2805 , UCC2813-0 , UCC2813-1 , UCC2813-2 , UCC2813-3 , UCC2813-4 , UCC2813-5 , UCC28C40 , UCC28C41 , UCC28C42 , UCC28C43 , UCC28C44 , UCC28C45 , UCC3801 , UCC3802 , UCC3803 , UCC3804 , UCC3805 , UCC3813-0 , UCC3813-1 , UCC3813-2 , UCC3813-3 , UCC3813-4 , UCC3813-5 , UCC38C40 , UCC38C41 , UCC38C42 , UCC38C43 , UCC38C44 , UCC38C45

2 電路設(shè)計(jì)

開(kāi)關(guān)模式電源通常通過(guò) MOSFET 切換變壓器初級(jí)側(cè)的電流，并使用感應(yīng)電阻器 (R_Sense) 測(cè)量初級(jí)電流，如圖 1-1 (a) 所示。脈寬調(diào)制器 IC (PWM) 通常需要一個(gè)電流感應(yīng)信號(hào) (V_S) 以提供短路保護(hù)和/或用于電流模式控制。V_S 的峰值取決于所使用的 PWM IC，但通常為 1V。

圖 1-1 (a) 中感應(yīng)電阻 R_Sense 的值根據(jù)初級(jí)側(cè)電流峰值 (I_Peak) 和所需 V_S 值來(lái)選擇。因此，R_Sense 由以下公式確定：

R s e n s e = \frac{V s}{I p e a k}

R_Sense 中的功耗基于初級(jí)側(cè)電流 (I_rms) 的 RMS 值，其取決于峰值以及波形和占空比。功耗由以下公式得出：

P s e n s e = {I r m s}^{2} \times R s e n s e

例如，設(shè)：

I_Peak = 6.67A

I_rms = 4A

V_S = 1V

這些值導(dǎo)致 R_Sense 為 0.15?，R_Sense 中的功耗等于 2.4W。通常，在此應(yīng)用中會(huì)使用 5W 額定電阻器。

使用圖 1-1 (b) 中的電路可顯著降低 R_Sense 的成本和功耗。首先，讓我們回顧一下圖 1-1 (b) 中的電路是如何工作的。該運(yùn)算放大器電路配置為典型的差分放大器。該電路的工作原理是將差分感應(yīng)信號(hào) (V_Sense) 乘以運(yùn)算放大器電路的差分增益。如果 Rf 為 R3 且 Ri 為 R2，則該增益由以下公式得出：

G a i n = \frac{R f}{R i} a n d V s = V s e n s e x \frac{R f}{R i}

根據(jù)前面的示例，假設(shè)設(shè)計(jì)目標(biāo)是使用具有標(biāo)準(zhǔn)值的低功率感應(yīng)電阻器，例如額定功率為 0.5W 的 0.01Ω 電阻器，并將該電阻器的功耗限制為不超過(guò) 0.25W。根據(jù)這些信息，可計(jì)算出該電路的增益。

P s e n s e = {I r m s}^{2} \times R s e n s e = {(4 A_{r m s})}^{2} \times 0.01 ? = 0.16 W

V s e n s e = I p e a k \times R s e n s e = 6.67 A_{p k} \times 0.01 ? = 66.7 m V

G a i n = \frac{V s}{V s e n s e} = \frac{1 V}{66.7 m V} = 15

根據(jù)這些結(jié)果，在圖 1-1 (b) 中，設(shè) Rf 為 R3 等于 15kΩ，Ri 為 R2 等于 1kΩ。