微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 硬件电路设计 > TI电源管理交流 > LM5116 电流检测电阻RCS能不能改成用一个电流互感器来检测下管的电流

LM5116 电流检测电阻RCS能不能改成用一个电流互感器来检测下管的电流

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

 由于结构和功耗问题考虑将RS换成一个电流互感器可以吗?datasheet上面描述的是如果RG为0R时候 ,这个误差放大器的放大比例是A=10倍,如果我换成电流互感器的话可以将放大比例调小一点,比如使得RG=10K,那么放大比例接近为1,或者用更大的RG来匹配电流互感器。

   请问这种方式能行吗,要注意哪些问题呢?

理论上是可以用电流互感器的,你具体的应用场合是什么?

可以的,电流互感器其实也是把电流转为电压而已,但是你得分清楚是直流互感还是交流互感,直流不隔离的话 用分流器也是不错得选择。电流不大得话 也不需要隔离就没必要用互感器了

打算用一个隔离的交流互感器,用一个锰锌磁环或者非晶磁环做成的

你好  感谢您的回复     我是想用LM5116做成一个单相的功率较大点的转换器试下,因为如果用电阻检测的话功率做大不好找这种电阻,本想做成2相,但是考虑到结构和复杂程度,打算还是先用单相试下。

顺便有个问题想请教下您,LM5116也可以做成检测下管的RDSON作为过流检测,但是我试了那样的话好像当输入电压高了就容易震旦(SW),调整斜率补偿都不能解决,换成用电阻检测电流就没有这个问题,是CS信号受到干扰的原因吗?

Rdson 是一个非线性参数,会随着温度呈现出指数式变化,相反,外加的电阻即便不是精密电阻,它的稳定系数也会高于Rdson,这可能就是原因。

斜坡补偿可以抑制1/2开关频率的的次谐波振荡(二次频率穿越),直观上讲就是大占空比条件下的占空比不规整,而输入电压越大,占空比越小,所以这时候的问题不是谐波补偿引起的。

 

电流侦测其实可以侦测电感的DCR:只是需要一个差分运放,TI有好多采用这种模式的IC

 .

感谢您的回复!

恩,是的  占空比小了引起震旦的原因不是斜率补偿这边出现的问题,但是有个疑问,当我输入电压低于46V时候 ,比如35V时候电流加载到30A没有出现SW震旦,如果是RDSON非线性特性引起的话,我通过加大RG是可以看到过流点会变化,但是实际上我把RG加到20K时(此时放大器的放大倍数小于1了),过流点没有明显的变化哦,这能不能排除是RDSON非线性阻抗引起的SW震旦呢?(当然既然您上面的公式表明是按指数变化,也有可能是我减小的比例远比RDSON的阻抗增加);我有试过吧CS和CSG连在一起后接到GND,就不会有上面出现的现象,这是否就是证明了是RDSON非线性问题呢?

DCR电流检测目前我没有用过这种检测方式,LM5116也可以采用这种方式进行采样吗?还是要您说的经过一个差分放大器,我对这块理解不够透彻;

还有个问题请教下既然是做过流保护,如果是采用互感器的话一定要把互感器放在下管吗,根据BUCK的拓补原理,好像在上管的输入端可以可以取样电流作为过流保护,但是从LM5116的内部框图上看,见下图

好像是要LO开通时才把放大的电流信号送入到电流限制比较器,这样的话是不是不能采用检测上管的电流信号呢?而对比看了下LM5117的结构图发现,LM5117的电流检测盒LM5116有点不一样,lm5117没有采用这个LO信号控制电流采样的开关(这或许就是LM5117不能用来做采用检测下管RDSON的方式来采样电流),如果用LM5117的话是不是就可以用来做成检测上管电流的方式作为过流保护呢?PS:LM5117的最小开关频率可以做到50KHZ,理论上更合适做更大的功率

       这两款IC都是电流型控制器,电流采样不只是单用来触发过流保护的,而且是参与了环路的控制,是输出电感近似于一个恒流源,从而消除了输出功率级的LC二阶极点,是环路呈现出单极点模式,方便进行补偿。

       由于上管关断,下管环流的过程,类似于在下管加入一个阶跃信号,考虑下管的寄生电容,电感,会在换流瞬间产生震荡电流,这个震荡电流旺旺会比实际的电流大,如果将这一毛刺电流引入控制回路,会造成环路的不稳定和过流的误触发,所以最好将这个毛刺电流消隐掉,通常是在下管导通,然后经过一段消隐时间(blank time),然后经过RC滤波进行采样的。可以搜索一下关键字: Buck, current sense, blank time

       还有一个考虑,就是下管实际上工作在ZVS模式,这就是说在下管开通前,内部的二极管已经导通,这时候LM5117已经在侦测电流了,但是这个电流却不是流过RDSON的,但如果单独引入一个Rsense,则没有这个问题了。所以,如你所说,LM5117不太适合RDSON方法。

     BUCK中很少见到侦测上管电流的,首先侦测上管电流的话,那么cs输入端的那个op-amp的CMRR就要求比较高,这与侦测下管(低电位)没有优势;其次,芯片内部的谐坡补偿的相位是和采样下管的波形一直的,然后做加法求和,如果检测上管的的波形,那么斜坡补偿很可能不再跟侦测的电流相位一直,可能加法变成了减法,整个环路会更不稳定。

需要仔细考量互感器在开关频率附近的特性,如果互感器的寄生电感太大,会有问题。通常电阻分流器是个不错的选择,不过注意使用开尔文连接。

非常感谢两位JASON的回复!

   这两天在吧板子画好了打样回来调试,电流取样还是采用了多个合金电阻并联实现,调试过程中发现Rramp和Cramp的选择问题,按照datasheet里面给出的

如果按照这个公式计算出来的Cramp=3NF,我选择3.3NF,但是这样的话要实现在大占空比不出现震旦我的Rramp就得取得Rramp=18K才能保证输入在16-17V不出现震旦,我的意思是这个Cramp有范围限制吗,貌似我Cramp不管选择多少(1nf--3.3NF)通过调节Rramp都可以使得SW波形在大占空比情况下稳定住,

还有一个就是TI官方下载的一个LM(2)5116计算表格里面算出来电感貌似是不对的,计算出来的电感量比实际按照BUCK计算公式算出来的要小一半(电流纹波率为0.4),这样的话采用计算表格算出来的Cramp和Rramp是不是也是不对的呢,对于Rramp和Cramp的选择有没有一些专门的资料说明呢?

看起来是可以的

您好MAX Han

对于Cramp和Rramp的选择有什么好的建议吗?

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top