一种适合于开关稳压器的新颖电流检测方法

式下电感电流IL与同步管栅极驱动信号N_DRV的波形图。

在该图中，电感电流的上升斜率为，而下降斜率为，则有：且

此时：

又由于每个周期通过电感输出到负载的电荷量是不变的，故有。其中：T为开关周期；IOUT为输出负载电流。

从上面几式得：

故有：

现在再来分析图4，在频域内，从N_DRV到N_DRV_DC的系统传递函数为：

故图4中的R与C组成的网络是1个三阶的RC低通滤波器。下面计算N_DRV_DC，从t=O接入脉宽为△T，周期为T的周期性矩形脉冲信号N_DRV，其复频域的象函数为。

故N_DRV_DC的象函数为：

需要注意的是，在设计三阶RC低通滤波器时，其带宽应设置得远小于DC-DC的振荡器频率(即N_DRV的频率)，以保证很好地滤出N_DRV中的高频分量；但也不宜设置得太小，否则所使用的电阻和电容将会比较大。

当DC-DC负载电流减小，N_DRV_DC也会减小，若减小至N_DRV_DC=BIAS3时，比较器开始由高变低，芯片将从PWM模式进入LD0模式。设此时的负载电流为ILDO(ON)，则：

即：

联立式(1)和式(2)得：

由上式可知，DC-DC向LDO的切换阈值ILDO(ON)与电感值L成反比。

最终的电流检测实现电路如图6所示。由于该电路原理比较简单，分析从略。

3 仿真结果数据

仿真结果数据如表l所示。TA=25℃，L=2．2μH。

4 结语

提出了一种开关稳压器电流检测的新方法，通过检测DCM模式下同步管栅极驱动信号，实现对输出负载电流的检测，从而得出芯片从PWM模式向LDO模式的切换。由此解决了通过检测电感平均电流而使的电路实现的困难。经过HSpice仿真验证，其仅消耗5μA的静态电流。该种检测方法主要适用于需要对开关稳压器的DCM模式下负载电流进行检测的场合。