電流模式DC―DC轉(zhuǎn)換器中高性能電流檢測電路的分析與設(shè)計
3 電路仿真結(jié)果分析
對該電路可在HHNEC BCD 0.35 μm的工藝下用Spectre軟件進行仿真驗證。仿真時,電流檢測電路的供電電壓為5 V,功率管的工作頻率為1.3 MHz,Temp=27℃,偏置電流IBIAS=16.9 μA。其電路的瞬態(tài)仿真結(jié)果如圖5所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/175963.htm
圖5中從上到下依次為電感電流、功率管電流和檢測電流的波形。對圖5的觀察可知,其電流檢測的信號電流和流過功率管的電流成線性關(guān)系。
表1所列為常溫下測量得到的功率管電流、檢測電流和兩端壓差V0。通過觀察可知,其結(jié)果與理論相符:V0∝IL,Isense∝IL。當功率管電流為600 mA時,IENSE=21.450 3 μA,理論值N0/R1為21.211 μA,誤差為1.15%。
表2所列是在不同溫度下(-40℃、0℃、27℃和85℃)檢測電流Isense和功率管輸出電流IL的比率。該比率隨著溫度的升高而降低,隨功率管電流的增大而略微減小。在-40~85℃范圍內(nèi),當IL=200 mA時,比率變化最大,誤差為13.3%,因此,該電路受溫度影響的檢測精度為86.7%以上。需要說明的是,當溫度T=-40℃時電流很大,由于芯片發(fā)熱,該結(jié)果不一定成立,因此可見,該電路的檢測精度會更高。
4 結(jié)語
本文設(shè)計的用于電流模式DC—DC轉(zhuǎn)換器的高性能電流檢測電路,不需要額外的檢測器件,只需對功率管的長條形源端上的壓降進行采樣,即可實現(xiàn)電流檢測。通過仿真驗證可知,該電流檢測電路功率管電流和檢測電流具有很好的線性關(guān)系,檢測精度高于86.7%,并且無額外功耗、故可以滿足設(shè)計要求。
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