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采用损耗电流感测技术进行测量的几个方法

电子发烧友 2018-04-18 09:47:03

[导读] 电感器 DCR 感测并不是特别精确,但已足够了。电感器的 DCR 通常近似于 +/- 10%。温度系数会因铜而发生变化,您可能会得到一些很不准确的测量值。可取之处是在 DCR 网络之后,您最终可得到不含开关噪声的、非常干净的信号。图 1 是从电感器的 DCR 提取电流信息所需的网络。

我们几乎总需要测量一些类型的电流。在上篇文章中,我介绍了测量电流的两个主要原因,以及采用损耗电流感测技术进行测量的几个方法。本文将重点介绍无损电流感测技术。

使用已有电路元件!我们将介绍两种采用已有电路元件进行电流感测的方法。这两种方法是电感器 DCR 感测和 FET 感测。

电感器 DCR 感测并不是特别精确,但已足够了。电感器的 DCR 通常近似于 +/- 10%。温度系数会因铜而发生变化,您可能会得到一些很不准确的测量值。可取之处是在 DCR 网络之后,您最终可得到不含开关噪声的、非常干净的信号。图 1 是从电感器的 DCR 提取电流信息所需的网络。

 

图 1

通过以下公式选择该网络的组件:

 

在设置 DCR 网络时有几个因素需要考虑:

控制器或感测电路能够处理的最大信号量 — 可能需要拆分。

温度补偿 — 具有负温度系数的组件可在温度变化时用来帮助保持 DCR 恒定。

DCR 感测通常用于多相位配置,以实现电路模式控制。使用该技术很容易实施多相位间的电流共享。

使用 FET 感测,但需要密切注意开关噪声!在 FET 切换时,会产生大量的噪声。这种噪声需要过滤。图 2 是 FET 感测方案以及噪声如何干扰测量。有几种方法可以减少噪声,但它们都有缺陷。

 

图 2

使用 RC 网络的滤波器。可以使用,但它会对电流信号进行四舍五入,使边沿不清晰。四舍五入后的电流感测信号会导致抖动及其它噪声问题。

前沿消隐。这是一项忽略第一部分电流感测信号的技术。这种方法的主要问题是:它会导致最小导通时间,如果有问题,占空比只能减少这么多。

图 3 是以上两种方法的缺陷。

 

图 3

无损电流感测技术没有使用高精度电阻器那么精确,但可避免效率及电源损耗问题。通常对于效率增益比精确性更重要的应用而言,无损方法比较适用。电流感测方法绝不仅限于上两篇博客所介绍的方法。请发表评论,让我们知道您是怎么做的!

[整理编辑:中国测控网]
标签:  电流感测[7]    测量[5]
 
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